Question

【題目】化學(xué)興趣小組在魯老師的指導(dǎo)下進(jìn)行課外探究實(shí)驗(yàn)，他們將剪斷的火柴頭置于酒精燈燈芯上，點(diǎn)燃酒精燈，意外的發(fā)現(xiàn)燈芯上的火柴頭居然沒燒著！這是什么原因呢？請(qǐng)你隨他們一起探究。

（猜想與假設(shè)）猜想1：燈芯與焰心交界處溫度低于火柴頭的著火點(diǎn)。

猜想2：燈芯與焰心交界處氧氣濃度太低，不支持火柴頭的燃燒。

猜想3：兩者均是影響因素。

（査閱資料）①火柴頭主要由KClO3、MnO2、易燃物及粘合劑等組成，用紅外線測(cè)溫儀測(cè)得火柴頭的著火點(diǎn)約是303.4℃。②火柴頭在氧氣濃度為12.2%的氣體中不能燃燒。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證1）為了驗(yàn)證猜想1，小明利用高溫傳感器測(cè)定酒精燈燈芯和焰心交界處的溫度 ，得到的數(shù)據(jù)如下：

測(cè)量次數(shù)	第1次	第2次	第3次
溫度/℃	236	243	240

（1）小明進(jìn)行多次測(cè)量的目的是_____。

（2）已知酒精燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O，寫出酒精(C2H5OH)燃燒的化學(xué)方程式_____。

（3）僅由上表可知，燈芯上火柴頭未燒著的原因是_____。

（實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證2）為了驗(yàn)證猜想2，小紅用注射器抽取酒精燈燈芯和焰心交界處的氣體，并利用氧氣傳感器測(cè)量氧氣的體積分?jǐn)?shù)，數(shù)據(jù)如下表。

測(cè)量次數(shù)	第一次	第二次	第三次	平均值
氧氣的濃度/%	5.93	5.29	6.53	5.92

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1、2探究內(nèi)容，可知猜想_____正確。

（5）小紅測(cè)出的幾組氧氣濃度存在差異的原因可能是_____。

（反思評(píng)價(jià)）如圖是小組同學(xué)將火柴頭置于裝有空氣的密閉的容器中燃燒，并用氧氣傳感器在容器頂端測(cè)量整個(gè)過程容器內(nèi)氧氣濃度變化，那么在_____（填“A、B、C、D”）點(diǎn)時(shí)火柴頭熄滅；請(qǐng)你根據(jù)所學(xué)推理并解釋曲線AB段、BC段、CD段氧氣濃度變化的原因。

①BC段_____；

②CD段_____；

③DE段_____。

Answer 1

【答案】防止偶然誤差，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性 溫度低于火柴頭的著火點(diǎn) 3 每次抽取的位置有所不同 D 點(diǎn)燃時(shí)KClO3受熱分解產(chǎn)生氧氣，使得氧氣濃度變大 1、火柴燃燒消耗氧氣，使得氧氣濃度變��；2、火柴燃燒過程中溫度升高，容器內(nèi)的水會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣，使得氧氣濃度變小 溫度降低，水蒸氣凝結(jié)成小水滴，氧氣濃度上升

【解析】

實(shí)驗(yàn)探究題做題思路由探究猜想及給定的資料中找到突破口。

（1）小明進(jìn)行多次測(cè)量的目的是防止偶然誤差，提高實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)確性；

（2）已知酒精燃燒的產(chǎn)物是CO2和H2O，故酒精(C2H5OH)燃燒的化學(xué)方程式為；

（3）由題目給定資料可知火柴頭的著火點(diǎn)約是303.4℃，而表格中測(cè)定溫度均低于303.4℃，故僅由上表可知，燈芯上火柴頭未燒著的原因是溫度低于火柴頭的著火點(diǎn)；

（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)1結(jié)論燈芯上火柴頭未燒著的原因是溫度低于火柴頭的著火點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)2探究內(nèi)容結(jié)論為燈芯與焰心交界處氧氣濃度太低沒有達(dá)到氧氣濃度12.2%以上，可知猜想3正確；

（5）小紅測(cè)出的幾組氧氣濃度存在差異的原因可能是每次抽取的位置有所不同；

[反思評(píng)價(jià)]

火柴頭肯定在氧氣濃度最低處熄滅，故應(yīng)該在D點(diǎn)時(shí)火柴頭熄滅；主要由KClO3、MnO2、易燃物及粘合劑等組成，故點(diǎn)燃時(shí)KClO3在MnO2作催化劑的作用下會(huì)產(chǎn)生氧氣，故BC段上升的原因是點(diǎn)燃時(shí)KClO3受熱分解產(chǎn)生氧氣，使得氧氣濃度變大；隨著火柴燃燒，會(huì)不斷消耗氧氣，故CD段下降的原因有兩點(diǎn)1、火柴燃燒消耗氧氣，使得氧氣濃度變��；2、火柴燃燒過程中溫度升高，容器內(nèi)的水會(huì)產(chǎn)生大量水蒸氣，使得氧氣濃度變��；當(dāng)燃燒結(jié)束，溫度逐漸冷卻后原有的水蒸氣會(huì)凝結(jié)成小水滴，此時(shí)氧氣濃度會(huì)變大，故DE段上升的原因是溫度降低，水蒸氣凝結(jié)成小水滴，氧氣濃度上升。