Question

2．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典．化学兴趣小组的同学们沿着大师的足迹，应用蜡烛燃烧来探究空气的组成．
【实验设计】

实验内容	实验现象	解释	初步结论
在盛有澄清石灰水的水槽中固定一支小蜡烛，将其点燃后，用一支大试管迅速倒扣在燃着的蜡烛上，如图．	（1）蜡烛逐渐熄灭，试管内澄清石灰水变浑浊，大试管内的液面会 上升．	（2）石灰水变浑浊的化学方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；由于生成的CO2被石灰水吸收，使试管内气压＜（选填“=”、“＜”或“＞”）外界大气压．	①空气的组成不是单一的； ②原大试管内氧气的体积等于大试管内气体减少的体积．

【反思与评价】
（3）兴趣小组为了验证“初步结论②”是否正确，又做了如下补充实验：用仪器测量蜡烛（足量）在密闭装置内（如图1）燃烧至熄灭过程中氧气含量的变化（如图2）．从图2可获得蜡烛燃烧过程中氧气含量的变化关系是装置内氧气含量在燃烧过程中逐渐降低，蜡烛熄灭时氧气的体积分数降至15.96%．

（4）综合这一补充实验，以上“初步结论②”是否正确？不正确（选填“正确”或“不正确”），理由是蜡烛不能消耗大试管内大多数的氧气．

Answer 1

分析 （1）根据二氧化碳的性质：一般情况下，不燃烧也不支持燃烧；二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊等解答；
（2）根据玻璃罩内的氧气被消耗，产生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩内的压强变小解答；
【实验反思】根据已有的知识结合图示进行分析，反应前氧气的体积分数是19.56%，当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄灭，说明开始时瓶内含有其他气体，氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧解答；

解答 解：蜡烛燃烧后有水和二氧化碳生成，二氧化碳使澄清的石灰水变浑浊，由于玻璃罩内的氧气被消耗，产生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩内的压强变小，在外界大气压的作用下液面升高；该反应的化学方程式是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【实验反思】反应前氧气的体积分数是19.56%，说明蜡烛燃烧前装置内不只有氧气，当氧气的体积分数达到15.96%时，蜡烛熄灭，说明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛无法燃烧；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，瓶内不会只剩下二氧化碳，而且还有氧气等气体．
故答案为：（1）上升；
（2）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；＜；
（3）装置内氧气含量在燃烧过程中逐渐降低，蜡烛熄灭时氧气的体积分数降至15.96%（合理均可）；
（4）不正确；蜡烛不能消耗大试管内大多数的氧气（合理均可）．

点评 熟练掌握蜡烛燃烧实验的相关知识，并能设计实验进行验证，从而学会探究问题的一般方法，解答时要细心考虑．