1. 梧州市某中学化学兴趣小组同学对化学史非常感兴趣,在看到法拉第所写的《蜡烛的故事》后,参照法拉第在书中提出的问题,对蜡烛进行了深入的系列研究.
(1) 【问题一】为什么蜡烛燃烧可以看到火焰而有些物质燃烧看不到火焰?

对照木炭、铁丝、氢气、甲烷等物质燃烧的现象,并查阅辞典中“焰”的字义后,大家一致认为蜡烛燃烧能看到火焰的原因是

(2) 【问题二】为什么蜡烛燃烧的火焰总是竖直向上的拉长水滴状(如图1)?

小吴同学经过思考,给出的合理解释是

(3) 【问题三】蜡烛燃烧的火焰中哪层的温度最高?

按照法拉第书中的提示,小周同学拿一张滤纸水平切入火焰中部,1﹣2秒后移出来,大家将看到滤纸上呈现的烧灼碳化痕迹最接近下列图2中的(填序号)图.法拉第这样的操作手法既解决了问题也体现了科学家的智慧.

(4) 【问题四】蜡烛火焰中心处导出的气体可以燃烧,它的成分是什么?

小吴猜想:可能是蜡烛不完全燃烧生成的CO;

小周猜想:可能是蜡烛受热产生的石蜡蒸气;

你的猜想:

为验证猜想,同学们用冷的湿毛巾包裹住一根较长的导管,导管的一端插入蜡烛火焰的中心以导出气体,导管的另一端做点火试验.

①如果观察到现象,说明小吴的猜想是正确的.

②如果观察到现象,说明小周的猜想是正确的.

(5) 【问题五】蜡烛的主要成分是什么?

小施同学设计了如图3实验装置以研究蜡烛的成分.在实验中,分别以无水CaCl2和NaOH浓溶液完全吸收蜡烛燃烧生成的H2O和CO2 . (注:碱石灰为固体NaOH和CaO的混合物,假设蜡烛碎屑在A装置中完全燃烧.)

请回答:

①C装置的作用是

②E装置的作用是

③小施同学精确称量了3.8 0g的蜡烛,在检查完装置并排除其他干扰因素后,通入充足的氧气让蜡烛完全燃烧,最终收集到11.88g CO2和5.04g H2O.由此可知蜡烛中(填“含”或“不含”)氧元素,且通过计算得知该种蜡烛中碳和氢两种原子个数的最简整数比为

通过上述关于蜡烛的一系列问题的探究,同学们沿着科学家的脚步重走了一段化学的发展史,并深深地体会到,只要对身边的世界充满好奇与质疑,哪怕是对习以为常的现象都勇于提出问题,探究无处不在.

【考点】
常见气体的检验; 实验探究物质的组成成分以及含量; 蜡烛燃烧实验;
【答案】

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1. 化学探究不仅激发同学们学习化学的兴趣也能提高学习能力,有助于开发同学们的智慧潜力。某化学兴趣小组在老师的指导下,对水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体进行了实验探究。

【提出问题】水蒸气通过灼热的焦炭后得到的混合气体含有哪些成分?

【猜想与假设】

猜想一:只含有一氧化碳、氢气。

猜想二:含有一氧化碳、二氧化碳、氢气和水蒸气。

猜想三:只含有二氧化碳、氢气和水蒸气。

猜想四:只含有一氧化碳、二氧化碳和氢气。

【查阅资料】

①无水硫酸铜遇水由白色变为蓝色。

②碱石灰是固体氢氧化钠和氧化钙的混合物。

③氢气与一氧化碳都具有还原性。

【收集证据】同学们在老师的指导下设计了如图1所示装置(部分夹持仪器已略去),并进行了实验。

图1

(1) 装置A中无水硫酸铜由白色变为蓝色,装置B中澄清石灰水变浑浊,由此得出的结论为混合气体中有
(2) 反应前装置C中的药品为溶液,其目的为
(3) 反应后E中红色粉末变为黑色,F中无水硫酸铜由白色变为蓝色,G中澄清石灰水变浑浊,说明混合气体中还存在的气体是。E中发生反应的化学方程式为
(4) 装置H的作用是
(5) 【实验结论】猜想正确。
(6) 【实验反思】经过讨论,同学们将如图1装置进行了简化。只用如图2所示装置并自选必要试剂就能完成探究(假设每步都完全反应)。实验过程中干燥的凉烧杯内壁能观察到的现象是,应补充的最后一步实验操作及现象是

图2

实验探究题 困难
3. 小明观察到做口水草缸(水草和鱼共存)中不断有气体通入,如图所示,他对此很感兴趣,于是跟小组同学进行了如下探究。

探究Ⅰ:向水草缸中通入的气体是什么?

【作出猜想】可能是空气或

【实验1】将气体细化器从水中取出,收集一瓶通入的气体,将燃着的木条伸入瓶内,发现木条立即熄灭,说明猜想不成立。

【提出新猜想】可能是

(1) 【实验2】将该气体通入中,根据现象确定通入的气体是
(2) 【交流讨论】通入有利于水草进行光合作用。光合作用放出的气体为
(3) 探究Ⅱ:利用生活中的物质自制简易发生器并应用于水草缸中。

【回忆旧知】实验室制取的反应原理为(用化学方程式表示)。

(4) 【选择药品】小组讨论后选择了鸡蛋壳、小苏打和白醋等。

【设计装置】利用塑料瓶、输液管等材料,设计并制作了如图所示的甲、乙两套发生装置(乙中的夹持装置已省略)。

【分析讨论】

装置甲可随时控制反应的发生与停止。向装有白醋的瓶中加入鸡蛋壳,拧紧瓶塞,使反应发生的具体操作为

(5) 与甲相比,装置乙既可控制反应的速率,又可得到持续稳定的气流,故选择乙与下图所示装置(用于除杂和观察气泡)组装成发生器。下列分析正确的是____(选填字母)。

A. 乙中的b口应与图32中的c口相连接 B. 为除去中混有的醋酸,X可以是NaOH溶液 C. 可根据X中冒出气泡的快慢来调节乙中的流速调节器
(6) 【实践应用】小组同学用自制的发生器连接气体细化器向水草缸中通入气体,实践效果很好。使用气体净化器的作用是

反思拓展:发生器的不合理使用会影响缸中鱼类生存,请写出使用时的一条注意事项:

实验探究题 困难