Question

2．《蠟燭的化學(xué)史》是英國科學(xué)家法拉第所著的傳世科普經(jīng)典．化學(xué)興趣小組的同學(xué)們沿著大師的足跡，應(yīng)用蠟燭燃燒來探究空氣的組成．
【實驗設(shè)計】

實驗內(nèi)容	實驗現(xiàn)象	解釋	初步結(jié)論
在盛有澄清石灰水的水槽中固定一支小蠟燭，將其點燃后，用一支大試管迅速倒扣在燃著的蠟燭上，如圖．	（1）蠟燭逐漸熄滅，試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁，大試管內(nèi)的液面會 上升．	（2）石灰水變渾濁的化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；由于生成的CO2被石灰水吸收，使試管內(nèi)氣壓＜（選填“=”、“＜”或“＞”）外界大氣壓．	①空氣的組成不是單一的； ②原大試管內(nèi)氧氣的體積等于大試管內(nèi)氣體減少的體積．

【反思與評價】
（3）興趣小組為了驗證“初步結(jié)論②”是否正確，又做了如下補充實驗：用儀器測量蠟燭（足量）在密閉裝置內(nèi)（如圖1）燃燒至熄滅過程中氧氣含量的變化（如圖2）．從圖2可獲得蠟燭燃燒過程中氧氣含量的變化關(guān)系是裝置內(nèi)氧氣含量在燃燒過程中逐漸降低，蠟燭熄滅時氧氣的體積分數(shù)降至15.96%．

（4）綜合這一補充實驗，以上“初步結(jié)論②”是否正確？不正確（選填“正確”或“不正確”），理由是蠟燭不能消耗大試管內(nèi)大多數(shù)的氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)：一般情況下，不燃燒也不支持燃燒；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁等解答；
（2）根據(jù)玻璃罩內(nèi)的氧氣被消耗，產(chǎn)生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩內(nèi)的壓強變小解答；
【實驗反思】根據(jù)已有的知識結(jié)合圖示進行分析，反應(yīng)前氧氣的體積分數(shù)是19.56%，當氧氣的體積分數(shù)達到15.96%時，蠟燭熄滅，說明開始時瓶內(nèi)含有其他氣體，氧氣的濃度低于一定值時，蠟燭無法燃燒解答；

解答 解：蠟燭燃燒后有水和二氧化碳生成，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，由于玻璃罩內(nèi)的氧氣被消耗，產(chǎn)生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩內(nèi)的壓強變小，在外界大氣壓的作用下液面升高；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【實驗反思】反應(yīng)前氧氣的體積分數(shù)是19.56%，說明蠟燭燃燒前裝置內(nèi)不只有氧氣，當氧氣的體積分數(shù)達到15.96%時，蠟燭熄滅，說明氧氣的濃度低于一定值時，蠟燭無法燃燒；蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，瓶內(nèi)不會只剩下二氧化碳，而且還有氧氣等氣體．
故答案為：（1）上升；
（2）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；＜；
（3）裝置內(nèi)氧氣含量在燃燒過程中逐漸降低，蠟燭熄滅時氧氣的體積分數(shù)降至15.96%（合理均可）；
（4）不正確；蠟燭不能消耗大試管內(nèi)大多數(shù)的氧氣（合理均可）．

點評 熟練掌握蠟燭燃燒實驗的相關(guān)知識，并能設(shè)計實驗進行驗證，從而學(xué)會探究問題的一般方法，解答時要細心考慮．