Question

【题目】某化学兴趣小组的同学对蜡烛的燃烧和空气中氧气含量的测定进行了一系列的探究，请你参与并回答下列问题．

（1）【发现问题1】点燃蜡烛，发现蜡烛火焰的明亮程度不一样，是什么原因所致呢？
【猜想与假设1】猜想①：蜡烛中可燃物成分不一样；
猜想②： ．
（2）【发现问题2】同学们用蜡烛代替红磷测定空气中氧气的含量，发现蜡烛熄灭后，回流到集气瓶中的水远小于瓶容积的 ．是什么原因所致呢？
【猜想与假设2】猜想①：蜡烛燃烧产生CO2气体；
猜想②：；
猜想③： ．
（3）【实验验证】将蜡烛点燃后用氧气传感器定量测定瓶中的氧气含量．数据如图1．
【得出结论】此实验中空气中氧气体积分数降低了%．
（4）【拓展探究】
（I）某同学用氧气传感器定量测定密闭条件下足量红磷燃烧时氧气的含量变化，如图2，在110秒时氧气的含量有所上升，接着再慢慢下降，最终维持在8.85%左右．请你试着解释图象变化的可能原因是：
①；
② ．
你对氧气含量最终维持在8.85%左右是怎么理解的？ ．
（II）图3所示装置可用于测定空气中氧气的含量，其中与集气瓶相连的压强传感器等电子设备能将集气瓶内气体压强精确地记录并保持下来．图4、图5是用该装置测得的红磷和木炭分别在集气瓶中燃烧的压强﹣时间关系图（该装置气密性好，p0是集气瓶内初始气压，p和p′分别是反应结束后恢复到室温时集气瓶内的气压）
①反应开始时集气瓶中压强瞬间变大的原因是： ．
②p=0.79p0 ， p′=p0 ， 请解释这一现象的原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）蜡烛烛心棉线长短不同
（2）装置漏气；没有冷却至室温
（3）5.18
（4）红磷燃烧放出热量使得氧气体积膨胀；装置漏气，空气进入装置；当装置的氧气含量低到8.85%时，红磷就不能继续燃烧而熄灭，所以氧气的含量最终维持在8.85%左右；燃烧放热，压强增大；红磷燃烧消耗氧气，压强减小；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变
【解析】解：【猜想与假设1】可能与蜡烛烛心棉线的长短有关，棉线越长，与空气的接触面越大，燃烧也越旺盛，故填：蜡烛烛心棉线长短不同；【猜想与假设2】蜡烛熄灭后，进入的水的体积远小于瓶子容积的五分之一，可能是蜡烛燃烧生成了二氧化碳，还可能是装置漏气或没有冷却至室温，蜡烛燃烧需要一定的氧气，故填：装置漏气；没有冷却至室温；【得出结论】反应前，装置内空气中氧气的体积分数约为21%，蜡烛熄灭后，瓶内氧气的含量为15.82%，此实验中空气中氧气体积分数降低了：21%﹣15.82%=5.18%；故填：5.18；（4）【拓展探究】（I）在110秒时氧气的含量有所上升，接着再慢慢下降，可能是红磷燃烧放出热量使得氧气体积膨胀或装置漏气，空气进入装置；故填：红磷燃烧放出热量使得氧气体积膨胀；装置漏气，空气进入装置；当装置的氧气含量低到8.85%时，红磷就不能继续燃烧而熄灭，所以氧气的含量最终维持在8.85%左右；（II）①反应开始时，物质燃烧放出大量的热，气体体积受热膨胀，所以集气瓶中压强瞬间变大的是由燃烧放热造成的；②红磷燃烧消耗氧气，压强减小；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变．答案：【猜想与假设1】蜡烛烛心棉线长短不同；【猜想与假设2】②装置漏气；③没有冷却至室温；【得出结论】5.18；【拓展研究】（I）红磷燃烧放出热量使得氧气体积膨胀；装置漏气，空气进入装置；当装置的氧气含量低到8.85%时，红磷就不能继续燃烧而熄灭，所以氧气的含量最终维持在8.85%左右．（II）①燃烧放热，压强增大；②红磷燃烧消耗氧气，压强减小；由于碳与氧气反应生成二氧化碳，虽然都消耗了氧气，但又生成了气体，装置内气体压强保持不变．