题目内容
【题目】某化学研究小组对蜡烛（主要由碳、氢元素组成）燃烧进行了如下探究。
（1）设计图 1 所示实验，锥形瓶中发生反应的化学方程式为_____； 请推测靠近三通管_____（填“上口”或“下口”）的火柴火焰熄灭，理由是_____________________。
（2）某同学用大烧杯将高低 2 支燃烧的蜡烛罩住（如图 2），观察到高的蜡烛先熄灭，低的 蜡烛后熄灭。
（提出问题）导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么？
（猜想与假设）假设 1：可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭； 假设 2：可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。
（设计实验）
甲同学按图 2 装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。一段时间后，发现贴在烧杯内上部 的滤纸先褪色，说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度_____（填“高” 或“低”）。
（3）为进一步验证假设 1，乙同学收集 1 瓶含 20％氧气和 80％二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据实验现象可知：假设 1_____（填“合理”或“不合理”）
（4）丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中（80s 时蜡烛熄灭）， 装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图 3，则可得出蜡烛燃烧的条件是_________。
（5）结合已有知识和上述实验分析，乙同学实验中，蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体有_____。
【答案】 CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ 下口 CO2 密度比空气大，不支持燃烧也不可燃，其集中在下口，火柴熄灭 高 不合理 蜡烛燃烧需要氧气的浓度不低于16% 二氧化碳、氧气、水蒸气、一氧化碳
【解析】（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，化学方程式为：CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑；二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧，所以靠近三通管下口的火柴火焰熄灭；
（2）石灰水显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，若实验进行一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸先褪色，说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度高；
（3）收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密闭，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据这一现象可知，应该分析该实验证明，二氧化碳浓度高，并不会使火焰熄灭，假设1不合理；
（4）由图象中的数据可知，燃烧过程中氧气的浓度降低，当氧气的浓度低于16%（80s）时，蜡烛熄灭了，这说明了蜡烛燃烧需要氧气的浓度不能低于16%；
（5）蜡烛燃烧生成了二氧化碳与水蒸气，由曲线如图3可知，蜡烛熄灭后，装置内还存在着氧气，当氧气不足时，蜡烛燃烧还会生成一氧化碳，所以蜡烛完全熄灭后瓶内含有二氧化碳、氧气、水蒸气和一氧化碳。
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