Question

【题目】某化学研究小组对蜡烛（主要由碳、氢元素组成）燃烧进行了如下探究。

（1）设计图1所示实验，靠近三通管______（填“上口”或“下口”）的火柴先熄灭，理由是______。

（2）某同学用大烧杯将高低不同的两支燃烧的蜡烛罩住（如图2），观察到高的蜡烛先熄灭，低的蜡烛后熄灭。

（提出问题）导致高的蜡烛先熄灭的原因是什么？

（猜想假设）

假设1：可能是高蜡烛火焰附近的二氧化碳含量过大导致其先熄灭；

假设2：可能是高蜡烛火焰附近的氧气浓度过低导致其先熄灭。

（设计实验）

甲同学按图2装置进行实验，点燃蜡烛，用大烧杯罩住。一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸先褪色（提示：能使蘸有酚酞和石灰水的滤纸条褪色），说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度______（填“高”或“低”）。

（3）为进一步验证假设1，乙同学收集一瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据实验现象可知：假设1______（填“合理”或“不合理”）

（4）丙同学使用传感器测得密闭装置内蜡烛从燃烧到熄灭后的过程中（80s时蜡烛熄灭），装置内氧气和二氧化碳含量的变化曲线如图3，根据曲线可得出蜡烛燃烧的条件是______。

（5）综合已有知识和上述实验分析，乙同学实验中，蜡烛完全熄灭后瓶内含有的气体为二氧化碳、______、______和______。

Answer 1

【答案】下口 密度比空气大，不支持燃烧也不可燃 高 不合理 蜡烛燃烧需要氧气的浓度不低于16% 氧气 水蒸气 一氧化碳

【解析】

（1）石灰石的主要成分是碳酸钙，与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，二氧化碳的密度比空气大，不燃烧、也不支持燃烧，所以靠近三通管下口的火柴火焰熄灭；

（2）石灰水显碱性，能使无色的酚酞试液变红色，二氧化碳能与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，若实验进行一段时间后，发现贴在烧杯内上部的滤纸先褪色，说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度高；

（3）收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密闭，蜡烛燃烧一段时间后慢慢熄灭，根据这一现象可知，假设1不合理；

（4）由图像中的数据可知，燃烧过程中氧气的浓度降低，当氧气的浓度低于16%（80s）时，蜡烛熄灭了，这说明了蜡烛燃烧需要氧气的浓度不能低于16%；

（5）蜡烛燃烧生成了二氧化碳与水蒸气，由图像可知，蜡烛熄灭后，装置内还存在着氧气，所以蜡烛完全熄灭后瓶内含有二氧化碳、氧气和水蒸气。