Question

【题目】某课外兴趣小组为探究“蜡烛燃烧产物中含有哪些成分”，于是进行如下实验。

（查阅文献）蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡是由碳、氢元素组成。

（猜想与假设）蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。

（设计实验）

（1）将内壁涂有澄清石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上方，发现烧杯内壁出现浑浊现象，证明有二氧化碳生成，其反应的化学方程式为_____。

（2）另取一只冷而干燥的小烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到_____，证明有水生成。在实验中，小华观察到一个异常现象：小烧杯内壁上产生少量黑色物质。

（交流与讨论）同学们一致认为该黑色物质可能是石蜡不完全燃烧生成的_____，理由是_____，据此，他们猜想还可能产生一氧化碳。

为验证存在该气体，小组成员设计图1所示的实验。

（设计实验）

（1）将玻璃管一段伸入蜡烛的焰心部分。

（2）用带有金属网罩的酒精灯加热另一端的氧化铜，一段时间后，观察到氧化铜由黑变红，证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。对此，小明提出质疑：由以上现象不一定是生成了一氧化碳导致，还可能是_____。

同学们又在玻璃管中部放入_____重新实验，观察到黑色的氧化铜再次变红，由此确定蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。

该兴趣小组欲利用数字化实验测定蜡烛发生不完全燃烧的产物，特设计如图2装置：收集含氧气50%的气体于钟罩内，将蜡烛点燃后放入钟罩，塞紧带有传感器的橡胶塞。实验过程中记录的相关数据如图3所示。请回答下列问题：

（1）在0～10s时，氧气浓度无明显变化的原因是_____。

（2）根据图象预测，蜡烛发生完全燃烧的时段为_____，结合图象说明理由_____。

（3）结合本实验记录的数据，写一条你的新认识_____。

Answer 1

【答案】CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O 烧杯内壁出现水雾 炭黑 化学反应前后，元素种类不变，且石蜡中含有碳元素 蜡烛燃烧产生的炭黑还原了灼热的氧化铜 棉花 蜡烛燃烧后，瓶内氧气未充分混合均匀 0～40s 该时间段，氧气含量较高，并且没有生成一氧化碳 当氧气浓度约低于33%时，蜡烛已发生不完全燃烧

【解析】

[设计实验]

（1）证明有二氧化碳生成，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，其反应的化学方程式为：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

故填：CO2+Ca（OH）2＝CaCO3↓+H2O。

（2）另取一只冷而干燥的小烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内壁出现水雾，证明有水生成。

故填：烧杯内壁出现水雾。

[交流与讨论]

同学们一致认为该黑色物质可能是石蜡不完全燃烧生成的炭黑，理由是化学反应前后，元素种类不变，且石蜡中含有碳元素。

故填：炭黑；化学反应前后，元素种类不变，且石蜡中含有碳元素。

[设计实验]

（2）由以上现象不一定是生成了一氧化碳导致，还可能是蜡烛燃烧产生的炭黑还原了灼热的氧化铜；

同学们又在玻璃管中部放入棉花重新实验，观察到黑色的氧化铜再次变红，由此确定蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。

故填：蜡烛燃烧产生的炭黑还原了灼热的氧化铜；棉花。

（1）在0～10s时，氧气浓度无明显变化的原因是蜡烛燃烧后，瓶内氧气未充分混合均匀。

故填：蜡烛燃烧后，瓶内氧气未充分混合均匀。

（2）根据图象预测，蜡烛发生完全燃烧的时段为0～40s，理由：该时间段，氧气含量较高，并且没有生成一氧化碳。

故填：0～40s；该时间段，氧气含量较高，并且没有生成一氧化碳。

（3）结合本实验记录的数据可知，当氧气浓度约低于33%时，蜡烛已发生不完全燃烧，在空气中燃烧的蜡烛会发生不完全燃烧等。

故填：当氧气浓度约低于33%时，蜡烛已发生不完全燃烧。