Question

5．甲乙小组按如图1所示实验探究蜡烛的燃烧产物，获得了不同的实验现象．
甲组：烧杯内壁有无色液滴
乙组：烧杯内壁有无色液滴，烧杯底部附着有黑色固体
【提出问题】同学们查阅教材实验，得知无色液滴是水，
但黑色固体是什么呢？
【提出猜想】黑色固体是碳
【实验验证】利用如图2所示装置，甲，乙小组的同学分别设计了以下方案进行验证．

	实验操作	实验现象
甲组	取少量该黑色固体于a中，通入空气，点燃酒精灯加热．	黑色固体燃烧，发出红光，b中溶液变浑浊．
乙组	取少量该黑色固体于a中，通入氧气（或O2），点燃酒精灯加热．	黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊．

【分析与结论】
（1）实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是BA（填字母序号）．
A．熄灭酒精灯，停止加热  B．将试管b移走
（2）b中的实验现象说明黑色固体燃烧生成了二氧化碳，由此可推断猜想正确，理由是化学反应前后元素种类不变，二氧化碳的碳元素一定来自黑色固体．
【实验反思】
（1）进一步实验发现，罩在火焰上方的烧杯位置越低，产生黑色固体越多．查阅资料可知：蜡烛+氧气（足量）→二氧化碳+水；蜡烛+氧气（少量）→一氧化碳+水；…（反应条件均为“点燃”）由此推测乙组实验产生黑色固体的原因是烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量少到一定程度时蜡烛和氧气反应产生黑色固体碳．
（2）甲、乙小组最终证明了蜡烛中一定含有C（填字母序号）．
A．碳、氢和氧三种元素B．碳和氧两种元素C．碳和氢两种元素
（3）石蜡的主要成分为C₂₅H₅₂，写出石蜡完全燃烧的符号表达式：C₂₅H₅₂+38O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$25CO₂+26H₂O．
【实验拓展】
小组同学以“研究不同高度的蜡烛哪只先熄灭”为课题设计了以下实验：
查阅资料：二氧化碳的密度比空气大
实验步骤：①点燃两支高低不同的蜡烛②用一只大烧杯同时倒扣在两支燃烧的蜡烛上，用秒表计时．③重复实验四次，实验记录如下：实验结论：分析表中数据，你得到的结论是在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短；

实验次数	高蜡烛燃烧的时间	矮蜡烛燃烧的时间
第一次	23秒18	26秒06
第二次	23秒19	24秒94
第三次	20秒02	21秒45
第四次	15秒16	19秒10

分析反思：二氧化碳的密度比空气大，为什么实验结果与我们的猜想不符呢？通过讨论，同学们一致认为原因可能是燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭．学以致用：当室内发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，并伏低（填“直立”或“伏低”）身子前行寻找逃生出口．

Answer 1

分析 【实验验证]根据碳为黑色固体，在空气和氧气中燃烧的现象解答；
【分析与结论】
（1）根据实验操作注意事项解答；
（2）根据二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊解答；
【实验反思】
（1）根据物质燃烧的条件解答；
（2）根据量守恒定律解答；
（3）首先根据反应原理找出反应物、生成物、反应条件，根据化学方程式的书写方法、步骤（写、配、注、等）进行书写即可．
实验结论：在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短，较矮的蜡烛燃烧的时间长；
分析反思：燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭．
学以致用：当室内发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，并伏低身子前行寻找逃生出口．

解答 解：【实验验证】碳为黑色固体，通入空气，点燃酒精灯加热，黑色固体燃烧，发出红光，b中溶液变浑浊．
取少量该黑色固体于a中，通入氧气，点燃酒精灯加热，黑色固体剧烈燃烧，发出白光，b中溶液变浑浊．
【分析与结论】
（1）实验结束时，停止通入气体，后续实验操作顺序应是将试管b移走，再熄灭酒精灯，停止加热；
（2）b中溶液变浑浊，说明有二氧化碳生成，根据质量守恒定律，化学反应前后元素的种类不变，二氧化碳中的碳元素一定来源于黑色固体，故黑色固体为碳；
【实验反思】
（1）烧杯位置使氧气的量减少，氧气的量烧到一定程度时，蜡烛和氧气反应生成黑色固体碳，
（2）根据量守恒定律，反应前后元素的质量不变，有水和二氧化碳生成，说明蜡烛中一定含有碳和氢两种元素．
（3）石蜡在空气中完全燃烧生成二氧化碳和水蒸气，反应的化学方程式为：C₂₅H₅₂+38O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$25CO₂+26H₂O．
实验结论：有记录数据可知，在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短，较矮的蜡烛燃烧的时间长；
分析反思：产生上述实验现象的原因应该是燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭．
学以致用：当室内发生火灾，应用湿毛巾捂住口鼻，并伏低身子前行寻找逃生出口．
故答案为：[实验验证]发出红光；氧气（或O₂）；
[分析与结论]（1）B、A；（2）二氧化碳；化学反应前后元素种类不变，二氧化碳的碳元素一定来自黑色固体；[实验反思]（1）烧杯位置降低使氧气的量减少，氧气的量少到一定程度时蜡烛和氧气反应产生黑色固体碳；（2）C；（3）C₂₅H₅₂+38O₂$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$25CO₂+26H₂O；实验结论：在同样大小的倒扣的烧杯中，较高的蜡烛燃烧的时间短；分析反思：燃烧产生的二氧化碳温度较高，密度较小，不易沉降到烧杯底部，反而聚集到烧杯的上部，致使高蜡烛先熄灭；学以致用：伏低．

点评 此题是对蜡烛燃烧实验的考查，要求学生能根据实验现象推出结论，也能根据实验结论设计实验步骤，并明确科学探究的一般过程．