题目内容

8．化学兴趣小组的小明、小刚、小军等三位同学对蜡烛 （主要成分是石蜡）燃烧进行了如下探究：
 探究一：蜡烛火焰哪一部分温度最高．
（Ⅰ）定向研究：
 小明同学点燃一支蜡烛，仔细观察蜡烛火焰的分层情况后，取出一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精灯火焰中（如图1），1～2s后取出，观察火柴梗碳化情况．
【观察与思考】
 （1）发现火柴梗的a（填“a”、“b”或“c”）处最先碳化．
【反思与结论】
 （2）实验结论：外焰的温度最高．这层火焰温度最高的原因是外焰与空气（或氧气）接触更充分．
（Ⅱ）定量研究：
乙和丙同学在老师指导下，分别利用高温传感器测得酒精灯各层平均温度如下表．
火焰层平均温度/℃
乙丙
焰心432598
外焰666783
内焰520667
（3）由表得出结论：外焰（填“焰心”、“内焰”或“外焰”）温度最高．
（4）结合定量研究结论，下列图示中加热方法（试管夹未画出）最合理的是C（填字母序号）．

（Ⅲ）交流反思：
不仅酒精灯的各层火焰温度不同，而且相同火焰层温度也有差异．
（5）造成乙、丙两同学所测相同火焰层温度差异的原因可能是：（写出两点即可）
①酒精浓度；
②露出酒精灯的灯芯长度．
 探究二：探究石蜡的成分．
 小刚同学点燃的一支蜡烛并在火焰上方罩一个冷而干燥烧杯（如图2），观察到烧杯内壁出现水珠，然后将烧杯迅速倒转过来，通入澄清石灰水，发现澄清石灰水变浑浊．
【分析与结论】根据上述实验现象说明蜡烛燃烧生成了水和二氧化碳，由此说明石蜡中一定含有氢元素和碳元素．
【反思与评价】请你对小刚同学设计或结论予以评价没有考虑蜡烛芯对实验的影响；含氧元素无法判断等．（写出两点即可）
 探究三：探究蜡烛燃烧时间的长短与蜡烛的长度是否有关．
 小军同学点燃一支蜡烛，然后用烧杯罩住，过一会儿蜡烛会熄灭．这是为什么呢？小军同学又进行如下探究：
【提出问题】蜡烛燃烧时间的长短与蜡烛的长度有关系吗？
【建立假设】假设蜡烛燃烧的时间与蜡烛的长度成正比．
【收集证据】点燃两支长度不同的蜡烛，将两只同样大小的大烧杯分别倒扣在燃烧的蜡烛上，用秒表计时，重复实验四次，分别记录实验数据如下：
蜡烛燃烧的时间
实验次数长蜡烛短蜡烛
第一次23.1 8s26.06s
第二次23.19s24.94s
第三次20.02s21.45s
第四次15.16s19.10s
【获得结论】根据表格中的数据，可以看出在同样大小的倒扣的烧杯中，较长的蜡烛燃烧时间较短，得出结论：蜡烛燃烧时间与蜡烛长度不成正比． 
【交流评价】为什么蜡烛燃烧的时间与蜡烛的长度不成正比呢？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长蜡烛先熄灭．

分析 探究一：由于火焰的最外温度最高，故火柴梗的两边最先碳化．根据已有的知识进行分析解答，燃烧时燃烧的越剧烈则反应放出的热量越多；根据表格提供的数据分析酒精灯火焰的温度解答；
 探究二：根据反应前后元素种类不变，物质燃烧生成二氧化碳和水即说明反应物中有碳元素和氢元素．根据实验现象进行分析．

解答 解：探究一：（1）由于外焰燃烧的最为充分因此此处的温度最高，所以火柴梗的a处先变黑，
（2）外焰温度高，我们根据现象可以猜想原因可能是外焰与空气（氧气）接触更充分，燃烧更剧烈
（3）由表格可以看出丙和乙都是内焰的温度最高
（4）给装有液体的试管加热，试管要倾斜并且用酒精灯的外焰加热．由于各层温度不同，为避免试管受热不均匀造成的局部受热膨胀不同而炸裂，只能用外焰加热，这一点与是否外焰温度最高无关．
（5）此小题是开放性题，只要答案合理即可
探究二：
【分析结论】将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明石蜡燃烧可生成水，水中含有氢、氧元素；由题意可知，向烧杯内倒人少量澄清的石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，因为澄清石灰水和二氧化碳发生反应，生成碳酸钙沉淀，说明烧杯中有二氧化碳气体，二氧化碳含有碳和氧元素，排除空气中含有的氧元素，故可判定石蜡中一定含有碳、氢元素；
【反思与评价】实验过程中没有考虑蜡烛芯对实验的影响；是否含氧元素无法判断等合理答案；
【获得结论】将两只同样大小的大烧杯分别倒扣在燃烧的蜡烛上，从数据分析结论是蜡烛燃烧时间与蜡烛长度不成正比，猜想的结论应该是短蜡烛先熄灭，因为蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，会先沉到烧杯底部，所以较短的蜡烛先熄灭，但实验证明，较长的蜡烛先熄灭，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长蜡烛先熄灭．
答案：
探究一：（1）a；（2）外焰；外焰与空气（或氧气）接触更充分； （3）外焰；（4）C；
（5）①酒精浓度；②露出酒精灯的灯芯长等．
探究二：
【分析结论】水和二氧化碳；氢元素；
【反思与评价】没有考虑蜡烛芯对实验的影响；含氧元素无法判断等；
探究三：【获得结论】蜡烛燃烧时间与蜡烛长度不成正比；
【交流评价】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长蜡烛先熄灭．

点评 此题是一道实验过程的考查题，解题的关键是对每项实验过程的详细分析，结合题目的要求作出判断，属基础性实验考查题．

练习册系列答案
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18．通过学习化学知识，要学会应用知识分析、解决问题．
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19．下列化学反应中，既是化合反应又是氧化反应的是（　　）
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16．写出下列反应的文字表达式并回答问题：
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3．我们生活在绚丽多彩的物质世界里，下列色彩是由化学变化呈现出来的是（　　）
A．雨后的彩虹B．飞扬的红旗C．节日的礼花D．夜晚的霓虹灯
13．下列各组物质无论以何种比例混合，硫元素的质量分数不变的是（　　）
A．SO2 SO3B．NaHSO4  MgSO4C．H2SO4  Na2SO4D．Na2SO4  MgSO4
20．某同学在实验室用下列装置制取气体．

（1）写出图中标有①、②的仪器名称：①试管；②酒精灯．
（2）若用氯酸钾和二氧化锰制取并收集较纯净的氧气，应选择上述装置中的AD（填字母）进行组装．写出该反应的文字表达式氯酸钾$→_{加热}^{二氧化锰}$氯化钾+氧气．加热时试管口要略向下倾斜的原因是防止冷凝水倒流使试管炸裂．
（3）若选用C 装置收集氧气，证明氧气集满的方法是将带火星木条放在集气瓶口，若木条复燃则收集满氧气．
（4）通过查阅资料得知：①二氧化碳是一种密度比空气大且能溶于水的气体；②实验室用大理石固体和稀盐酸（液体）反应制二氧化碳．则应该选择上图中的BC（填字母）组成一套实验室制取二氧化碳的装置．
（5）为测定氧气的体积（氧气从装置左端进入），应选用下图中的丙（填编号）装置．
17．准确量取7.8mL蒸镏水，应选用的仪器有（　　）
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14．某化工厂为了从只含有铜和锌的废泥料中提取金属铜和锌，某化学兴趣小组的同学为该厂设计了提取方案，方案的片段如下．请你帮他们完成下列问题：
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（Ⅱ）为得到单质铜，可向上图所得滤液加入过量的锌粉．待充分反应后第二次过滤，此滤液中一定含有的离子是（写离子符号）锌离子．滤液中一定含有的物质是氯化锌．

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