Question

8．化學(xué)興趣小組的小明、小剛、小軍等三位同學(xué)對蠟燭 （主要成分是石蠟）燃燒進(jìn)行了如下探究：
 探究一：蠟燭火焰哪一部分溫度最高．
（Ⅰ）定向研究：
 小明同學(xué)點(diǎn)燃一支蠟燭，仔細(xì)觀察蠟燭火焰的分層情況后，取出一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精燈火焰中（如圖1），1～2s后取出，觀察火柴梗碳化情況．
【觀察與思考】
 （1）發(fā)現(xiàn)火柴梗的a（填“a”、“b”或“c”）處最先碳化．
【反思與結(jié)論】
 （2）實(shí)驗(yàn)結(jié)論：外焰的溫度最高．這層火焰溫度最高的原因是外焰與空氣（或氧氣）接觸更充分．
（Ⅱ）定量研究：
乙和丙同學(xué)在老師指導(dǎo)下，分別利用高溫傳感器測得酒精燈各層平均溫度如下表．

火焰層	平均溫度/℃
	乙	丙
焰心	432	598
外焰	666	783
內(nèi)焰	520	667

（3）由表得出結(jié)論：外焰（填“焰心”、“內(nèi)焰”或“外焰”）溫度最高．
（4）結(jié)合定量研究結(jié)論，下列圖示中加熱方法（試管夾未畫出）最合理的是C（填字母序號）．

（Ⅲ）交流反思：
不僅酒精燈的各層火焰溫度不同，而且相同火焰層溫度也有差異．
（5）造成乙、丙兩同學(xué)所測相同火焰層溫度差異的原因可能是：（寫出兩點(diǎn)即可）
①酒精濃度；
②露出酒精燈的燈芯長度．
 探究二：探究石蠟的成分．
 小剛同學(xué)點(diǎn)燃的一支蠟燭并在火焰上方罩一個(gè)冷而干燥燒杯（如圖2），觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，然后將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，通入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁．
【分析與結(jié)論】根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象說明蠟燭燃燒生成了水和二氧化碳，由此說明石蠟中一定含有氫元素和碳元素．
【反思與評價(jià)】請你對小剛同學(xué)設(shè)計(jì)或結(jié)論予以評價(jià)沒有考慮蠟燭芯對實(shí)驗(yàn)的影響；含氧元素?zé)o法判斷等．（寫出兩點(diǎn)即可）
 探究三：探究蠟燭燃燒時(shí)間的長短與蠟燭的長度是否有關(guān)．
 小軍同學(xué)點(diǎn)燃一支蠟燭，然后用燒杯罩住，過一會兒蠟燭會熄滅．這是為什么呢？小軍同學(xué)又進(jìn)行如下探究：
【提出問題】蠟燭燃燒時(shí)間的長短與蠟燭的長度有關(guān)系嗎？
【建立假設(shè)】假設(shè)蠟燭燃燒的時(shí)間與蠟燭的長度成正比．
【收集證據(jù)】點(diǎn)燃兩支長度不同的蠟燭，將兩只同樣大小的大燒杯分別倒扣在燃燒的蠟燭上，用秒表計(jì)時(shí)，重復(fù)實(shí)驗(yàn)四次，分別記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：

	蠟燭燃燒的時(shí)間
實(shí)驗(yàn)次數(shù)	長蠟燭	短蠟燭
第一次	23.1 8s	26.06s
第二次	23.19s	24.94s
第三次	20.02s	21.45s
第四次	15.16s	19.10s

【獲得結(jié)論】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可以看出在同樣大小的倒扣的燒杯中，較長的蠟燭燃燒時(shí)間較短，得出結(jié)論：蠟燭燃燒時(shí)間與蠟燭長度不成正比． 
【交流評價(jià)】為什么蠟燭燃燒的時(shí)間與蠟燭的長度不成正比呢？可能是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部致使長蠟燭先熄滅．

Answer 1

分析 探究一：由于火焰的最外溫度最高，故火柴梗的兩邊最先碳化．根據(jù)已有的知識進(jìn)行分析解答，燃燒時(shí)燃燒的越劇烈則反應(yīng)放出的熱量越多；根據(jù)表格提供的數(shù)據(jù)分析酒精燈火焰的溫度解答；
 探究二：根據(jù)反應(yīng)前后元素種類不變，物質(zhì)燃燒生成二氧化碳和水即說明反應(yīng)物中有碳元素和氫元素．根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行分析．

解答 解：探究一：（1）由于外焰燃燒的最為充分因此此處的溫度最高，所以火柴梗的a處先變黑，
（2）外焰溫度高，我們根據(jù)現(xiàn)象可以猜想原因可能是外焰與空氣（氧氣）接觸更充分，燃燒更劇烈
（3）由表格可以看出丙和乙都是內(nèi)焰的溫度最高
（4）給裝有液體的試管加熱，試管要傾斜并且用酒精燈的外焰加熱．由于各層溫度不同，為避免試管受熱不均勻造成的局部受熱膨脹不同而炸裂，只能用外焰加熱，這一點(diǎn)與是否外焰溫度最高無關(guān)．
（5）此小題是開放性題，只要答案合理即可
探究二：
【分析結(jié)論】將一只干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明石蠟燃燒可生成水，水中含有氫、氧元素；由題意可知，向燒杯內(nèi)倒人少量澄清的石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁，因?yàn)槌吻迨�灰水和二氧化碳發(fā)生反應(yīng)，生成碳酸鈣沉淀，說明燒杯中有二氧化碳?xì)怏w，二氧化碳含有碳和氧元素，排除空氣中含有的氧元素，故可判定石蠟中一定含有碳、氫元素；
【反思與評價(jià)】實(shí)驗(yàn)過程中沒有考慮蠟燭芯對實(shí)驗(yàn)的影響；是否含氧元素?zé)o法判斷等合理答案；
【獲得結(jié)論】將兩只同樣大小的大燒杯分別倒扣在燃燒的蠟燭上，從數(shù)據(jù)分析結(jié)論是蠟燭燃燒時(shí)間與蠟燭長度不成正比，猜想的結(jié)論應(yīng)該是短蠟燭先熄滅，因?yàn)橄灎T燃燒生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空氣大，會先沉到燒杯底部，所以較短的蠟燭先熄滅，但實(shí)驗(yàn)證明，較長的蠟燭先熄滅，原因可能是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部致使長蠟燭先熄滅．
答案：
探究一：（1）a；（2）外焰；外焰與空氣（或氧氣）接觸更充分； （3）外焰；（4）C；
（5）①酒精濃度；②露出酒精燈的燈芯長等．
探究二：
【分析結(jié)論】水和二氧化碳；氫元素；
【反思與評價(jià)】沒有考慮蠟燭芯對實(shí)驗(yàn)的影響；含氧元素?zé)o法判斷等；
探究三：【獲得結(jié)論】蠟燭燃燒時(shí)間與蠟燭長度不成正比；
【交流評價(jià)】可能是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部致使長蠟燭先熄滅．

點(diǎn)評 此題是一道實(shí)驗(yàn)過程的考查題，解題的關(guān)鍵是對每項(xiàng)實(shí)驗(yàn)過程的詳細(xì)分析，結(jié)合題目的要求作出判斷，屬基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)考查題．