题目内容
【题目】小明过生日,吹蜡烛时怎么吹也吹不灭,小明同学带着疑问与化学兴趣小组的老师和同学一起对“吹不灭的蜡烛”展开了探究。
【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成,而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末,打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只有150℃，当蜡烛吹灭后,未冷却的金属继续燃烧,从而使蜡烛复燃。吹不灭的蜡烛芯外的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,他们进行了下面的探究。(不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)
【提出问题】“吹不灭蜡烛”打火石中含有哪种金属?
【做出猜想】
猜想一:该金属是Cu 猜想二：该金属是Fe
猜想三:该金属是Mg 猜想四:该金属是Al
【实验探究】同学们根据所学的化学知识设计并进行如下实验确定该金属的成分.
(1)甲同学切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨,打火石呈银白色,猜想一不成立,原因是_________。
(2)乙同学取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀盐酸,观察现象,经过对现象的分析后,他们认为该金属一定不是铁,他们观察到的现象是_______,猜想二不成立。
(3)为了进一步确定该金属的种类,小明提议用硫酸铜溶液进行试验,请你预测,将打火石加入到硫酸铜溶液后的现象是__________,其中涉及到的化学方程式______________。(任写一个即可)
(4)同学们一致认为小明的方案不合理,经过讨论他们设计了下面的实验方案,确认了打火石中的金属是镁。
操作步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
取一块打磨后的“打火石”于试管中,加入少量__________溶液 | “打火石”表面有银白色固体析出 | “打火石”中的金属是Mg |
有关的化学方程式为_______________________。
【交流与反思】这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?_______________,
这种蜡烛实际也可以熄灭,可采用的方法是_____________(填一种即可）。
【答案】 铜为紫红色 溶液为无色 打火石表面有红色固体附着,溶液颜色变浅(或变为无色) Mg+CuSO4=MgSO4+Cu或2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu(任写一个即可) 硫酸铝 
蜡烛烛芯被石蜡蒸汽包围着,缺少氧气,里面的金属难以然烧 隔绝氧气 或剪除灯芯 或用湿抹布盖灭、用沙土盖灭等(其他合理答案均可)
【解析】本题考查了金属的性质和物质燃烧的条件。
(1)甲同学切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨,打火石呈银白色,猜想一不成立,原因是铜为紫红色；
(2)铁与稀盐酸反应会生成浅绿色溶液。乙同学取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀盐酸,观察现象,经过对现象的分析后,他们认为该金属一定不是铁,他们观察到的现象是溶液为无色,猜想二不成立；
(3)铝和镁的活动性都大于铜，都能将硫酸铜中铜置换出来，生成硫酸铝或硫酸镁，所以可预测,将打火石加入到硫酸铜溶液后的现象是打火石表面有红色固体附着,溶液颜色变浅(或变为无色),其中涉及到的化学方程式2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu或Mg+CuSO4=MgSO4+Cu；
(4)镁的活动性大于铝，镁能将铝盐溶液中的铝置换出来。取一块打磨后的“打火石”于试管中，加入少量硫酸铝溶液，该反应是镁与硫酸铝反应生成硫酸镁和铝，化学方程式是： 
；蜡烛芯里的金属不燃烧原因是蜡烛烛芯被石蜡蒸汽包围着，缺少氧气里面的金属难以然烧；熄灭蜡烛可采用的方法是隔绝氧气 或剪除灯芯 或用湿抹布盖灭、用沙土盖灭等(其他合理答案均可)。
