题目内容

【题目】某化学兴趣小组在实验室做课外探究实验,如图所示,他们将一支烧杯罩在支燃着的高低不同的蜡烛上,发现总是高的蜡烛先灭,请你随他们一同探究。

(提出问题)为什么高的蜡烛先灭?

(猜想假设)猜想1:高的先灭是因为_____ 猜想2:高的先灭是因为上部的氧气被消耗。

(实验验证1)为了验证猜想1是否正确,小明同学进行了如下实验。

步骤

现象

结论

将浸有澄清石灰水的滤纸分别放在烧杯的顶部和底部,在滤纸上滴加酚酞,变色后,用烧杯罩住点燃的高低蜡烛,观察高低滤纸褪色顺序(如图)

_____.

烧杯上层二氧化碳浓度较高。高蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度过高有关。涉及到的化学方程式:_____.

小红却对小明的结论表示怀疑,她用下面装置收集一瓶80%二氧化碳与氧气的混合气体,最右边仪器的名称叫_____;小红将燃着的蜡烛伸入收集的混合气体中,发现_____,从而证明小明的结论不正确。

(实验验证2)为了验证猜想2,小红利用手持技术试验,用氧气、二氧化碳传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后,杯内氧气和二氧化碳的浓度变化,如图所示。剩余氧气浓度,二氧化碳浓度。二氧化碳浓度增大不多,而氧气浓度明显下降。

(实验结论)_____.

(反思评价)

附加分:若正确回答下列小题,将获得分的奖励,但化学试卷总分不超过分。

根据图中曲线(装置内氧气浓度)变化分析,在_____(填“”)点时蜡烛全部熄灭;请解释曲线段、段、段变化原因。

段:_____.

段:_____.

段:_____.

【答案】产生的二氧化碳受热上浮 上层滤纸先褪色 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 量筒 蜡烛正常燃烧 猜想2成立 D 上部蜡烛燃烧导致氧气浓度越来越低,到B点时刚好浓度不足,上部蜡烛熄灭 二氧化碳密度比空气大,上部二氧化碳逐渐下沉,再加上下部蜡烛燃烧生成新的二氧化碳,把氧气挤到上部,所以氧气浓度越来越大,直到C点,下部氧气全部赶到上部,此时氧气浓度达到阶段最大 下部蜡烛不断燃烧,不断消耗上部氧气,所以氧气浓度越来越低,直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧,蜡烛熄灭(其他合理答案均给分)

【解析】

[猜想假设]燃烧蜡烛生成二氧化碳,二氧化碳不支持燃烧,二氧化碳受热密度变小,上层的二氧化碳浓度高,可以使蜡烛熄灭;

故填:产生的二氧化碳受热上浮。
[实验验证l]要验证烧杯上层二氧化碳浓度较高,高蜡烛先熄灭与二氧化碳浓度过高有关,可以观察到上层滤纸先褪色,因为二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙和水,碱性消失;化学方程式为:Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O;

故填:上层滤纸先褪色;Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
[实验分析]最右边的仪器名称是量筒;小红将燃着的蜡烛伸入收齐的混合气体中,发现蜡烛正常燃烧,从而证明小明的结论不正确;

故填:量筒;蜡烛正常燃烧。
[实验结论]由于二氧化碳浓度增大不多,而氧气浓度明显下降,说明蜡烛熄灭与氧气浓度降低有关,可得猜想2成立;

故填:猜想2成立。
[反思评价]由图可知AB段:上部蜡烛燃烧导致氧气浓度越来越低,到B点时刚好浓度不足,上部蜡烛熄灭;BC段:二氧化碳密度比空气大,上部二氧化碳逐渐下沉,再加上下部蜡烛燃烧生成新的二氧化碳,把氧气挤到上部,所以氧气浓度越来越大,直到C点,下部氧气全部赶到上部,此时氧气浓度达到阶段最大;CD段:下部蜡烛不断燃烧,不断消耗上部氧气,所以氧气浓度越来越低,直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧,蜡烛熄灭。
故填:D;上部蜡烛燃烧导致氧气浓度越来越低,到B点时刚好浓度不足,上部蜡烛熄灭;二氧化碳密度比空气大,上部二氧化碳逐渐下沉,再加上下部蜡烛燃烧生成新的二氧化碳,把氧气挤到上部,所以氧气浓度越来越大,直到C点,下部氧气全部赶到上部,此时氧气浓度达到阶段最大;下部蜡烛不断燃烧,不断消耗上部氧气,所以氧气浓度越来越低,直到D点氧气浓度不足以支持蜡烛燃烧,蜡烛熄灭(其他合理答案均给分)。

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