Question

12．Ⅰ．某研究性学习小组在学习氧气的化学性质时发现，铁丝燃烧没有火焰，蜡烛燃烧却有明亮的火焰，该小组同学进行了如下探究：
（1）探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？
点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生．由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态（填“固态”或“气态”）物质燃烧形成的．
（2）探究二：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？
【查阅资料】

物质	熔点╱℃	沸点╱℃	燃烧时温度╱℃
石蜡	50-70	300-550	约600
铁	1535	2750	约1800
钠	97.8	883	约1400

由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其沸点（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关．由此推测：钠在燃烧时，有（填“有”或“没有”）火焰产生．
Ⅱ．另一研究小组要确定氧化铜能作为氯酸钾分解反应的催化剂，他们进行了如下实验：按表中的质量将固体混合好后，在相同条件下加热，并与MnO₂的催化效果做比较，实验时间均以生成50 mL气体为准，其他可能影响实验的因素均忽略．
（1）表格中的“待测数据”是指：生成50mL气体所用的时间；

编号	氯酸钾的质量	其他物质质量	待测数据
1	2.0克	不加任何物质	…
2	2.0克	氧化铜0.5克	…
3	2.0克	二氧化锰 0.5克	…

（2）后续在老师的指导下共同完成了对氧化铜催化剂的探究实验，确定了它可以做催化剂，由此说明它在反应前后质量和化学性质不变，但二氧化锰催化效果会更好点，由此待测数据之间的对比关系为编号1＞编号2＞编号3．

Answer 1

分析 Ⅰ．（1）由实验探究蜡烛燃烧产生的火焰的原因；
（2）探究木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰的真正原因；
由表格数据进一步探究物质燃烧能否产生火焰与其熔点、沸点和燃烧时温度的关系，并用实例说明．
Ⅱ．（1）根据该实验是要证明氧化铜也能作为氯酸钾分解反应的催化剂，并与MnO₂的催化效果做比较，所以表中“待测数据”是指：生成50mL气体所用的时间；
（2）根据催化剂的特点并结合实验分析回答；

解答 解：Ⅰ．（1）由实验探究蜡烛燃烧产生的火焰的原因：点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如题干图所示）．由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的；
（2）探究木炭在氧气中燃烧没有火焰，但生活中木炭燃烧时会产生火焰的真正原因：木炭在氧气中能充分燃烧没有火焰，而木炭在空气中燃烧不充分，在此过程中产生的CO等可燃性气体继续燃烧产生了火焰；
由表格数据进一步探究物质燃烧能否产生火焰与其熔点、沸点和燃烧时温度的关系：①分析蜡烛的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，燃烧产生了火焰．②分析铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点低，燃烧不产生火焰．③再分析钠的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，故推断其燃烧能产生火焰．
Ⅱ．（1）该实验是要证明氧化铜也能作为氯酸钾分解反应的催化剂，并与MnO₂的催化效果做比较，且实验时间均以生成50 mL气体为准，所以表中“待测数据”是指：生成50mL气体所用的时间；
   （2）催化剂能改变其他物质的化学反应速率，而本身的质量和质量和化学性质在反应前后保持不变；根据题意：氧化铜也可作为催化剂，但二氧化锰催化效果会更好点，所以不加任何物质的反应速率最慢，用时最多，加入氧化铜的比加入二氧化锰的用时长；
故答案为：
Ⅰ．（1）气态；   （2）沸点；    （3）有；
Ⅱ．（1）生成50mL气体所用的时间；
（2）质量和化学性质；编号1＞编号2＞编号3．

点评 本题以实验探究的形式考查了学生对催化剂的理解和对氧化铜性质的掌握，并考查了学生应用知识分析、解决问题的能力．由表格数据进一步探究物质燃烧能否产生火焰与其熔点、沸点和燃烧时温度的关系，并用实例说明．