Question

14．化学兴趣小组在老师指导下，对“蜡烛燃烧的产物”进行探究．
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡，石蜡由碳、氢两种元素组成．氢氧化钙的溶解度随温度的升高而减小．
【实验探究1】为了探究蜡烛完全燃烧的产物是二氧化碳和水，同学们作了如下实验．
（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到烧杯内壁出现水珠，证明有水生成．
（2）将涂有饱和石灰水的小烧杯罩在蜡烛火焰上，若石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成．写出二氧化碳和石灰水反应的化学方程式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【反思质疑】小明提出：石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后析出了氢氧化钙．
【实验探究2】同学们对“实验探究1”进行改进：将点燃的蜡烛放到集气瓶底部，再将瓶口盖严，蜡烛很快熄灭．然后取出蜡烛，向冷却后的集气瓶里注入适量的饱和石灰水，振荡，石灰水立即变浑浊，确认有二氧化碳生成．
【交流讨论】“实验探究2”中，小明观察到集气瓶内壁上有少量黑色粉末．经讨论，同学们一致认为黑色粉末是石蜡不完全燃烧生成的炭黑．
【查阅资料】蜡烛不完全燃烧，不仅生成上述黑色粉末，还可能生成一氧化碳．且黑色粉末与一氧化碳的化学性质相似，都能和氧化铁反应生成铁．
【实验探究3】为探究蜡烛不完全燃烧是否生成一氧化碳，他们设计了如图所示的实验．

（1）将玻璃管的a端插入蜡烛的焰心，蜡烛不完全燃烧的产物就会进入玻璃管内．
（2）为了阻止炭黑和氧化铁反应，在玻璃管中部，提前放入了一团棉花．
（3）先点燃蜡烛，稍后点燃酒精灯加热氧化铁；一会儿，红棕色氧化铁逐渐变成黑色，证明蜡烛不完全燃烧确实有一氧化碳生成．b端发生反应的化学方程式为Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）为防止玻璃管b端生成的黑色物质又被氧化，接下来的操作是先熄灭酒精灯，一会儿后再熄灭蜡烛．
【拓展应用】含碳燃烧不完全燃烧，既浪费资源，又污染空气．为使其完全燃烧，可以采取的一条措施是增大燃料和氧气的接触面积．

Answer 1

分析 【实验探究1】
水蒸气冷凝后变成水珠；
氢氧化钙和二氧化碳反应生成碳酸钙和水；
【反思质疑】
饱和氢氧化钙溶液温度升高时会析出固体；
【交流讨论】
石蜡不完全燃烧能生成炭黑等物质；
【实验探究3】
棉花可以阻止炭黑和氧化铁接触；
氧化铁在高温条件下能和一氧化碳反应生成铁和二氧化碳；
铁在高温条件下能够被空气中的氧气氧化；
增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气的浓度，都能够促进可燃物燃烧．

解答 解：【实验探究1】
（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到烧杯内壁出现水珠，证明有水生成．
（2）二氧化碳和石灰水反应的化学方程式为：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：烧杯内壁出现水珠；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【反思质疑】
石灰水变浑浊不一定是生成了碳酸钙，还可能是饱和石灰水受热后析出了氢氧化钙．
故填：析出了氢氧化钙．
【交流讨论】
“实验探究2”中，集气瓶内壁上的黑色粉末可能是石蜡不完全燃烧生成的炭黑．
故填：炭黑．
【实验探究3】
（2）为了阻止炭黑和氧化铁反应，在玻璃管中部，提前放入了一团棉花；
（3）一会儿，红棕色氧化铁逐渐变成黑色，证明蜡烛不完全燃烧确实有一氧化碳生成；
b端发生反应的化学方程式为：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）为防止玻璃管b端生成的黑色物质又被氧化，接下来的操作是先熄灭酒精灯，一会儿后再熄灭蜡烛．
故填：炭黑和氧化铁反应；红棕；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；先熄灭酒精灯，一会儿后再熄灭蜡烛．
【拓展应用】
为使其完全燃烧，可以采取的方法是：增大可燃物与氧气的接触面积，增大氧气的浓度．
故填：增大燃料和氧气的接触面积．

点评 合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．