Question

14．化學(xué)興趣小組在老師指導(dǎo)下，對(duì)“蠟燭燃燒的產(chǎn)物”進(jìn)行探究．
【查閱資料】蠟燭的主要成分是石蠟，石蠟由碳、氫兩種元素組成．氫氧化鈣的溶解度隨溫度的升高而減�。�
【實(shí)驗(yàn)探究1】為了探究蠟燭完全燃燒的產(chǎn)物是二氧化碳和水，同學(xué)們作了如下實(shí)驗(yàn)．
（1）用干冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上，觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，證明有水生成．
（2）將涂有飽和石灰水的小燒杯罩在蠟燭火焰上，若石灰水變渾濁，證明有二氧化碳生成．寫出二氧化碳和石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【反思質(zhì)疑】小明提出：石灰水變渾濁不一定是生成了碳酸鈣，還可能是飽和石灰水受熱后析出了氫氧化鈣．
【實(shí)驗(yàn)探究2】同學(xué)們對(duì)“實(shí)驗(yàn)探究1”進(jìn)行改進(jìn)：將點(diǎn)燃的蠟燭放到集氣瓶底部，再將瓶口蓋嚴(yán)，蠟燭很快熄滅．然后取出蠟燭，向冷卻后的集氣瓶里注入適量的飽和石灰水，振蕩，石灰水立即變渾濁，確認(rèn)有二氧化碳生成．
【交流討論】“實(shí)驗(yàn)探究2”中，小明觀察到集氣瓶?jī)?nèi)壁上有少量黑色粉末．經(jīng)討論，同學(xué)們一致認(rèn)為黑色粉末是石蠟不完全燃燒生成的炭黑．
【查閱資料】蠟燭不完全燃燒，不僅生成上述黑色粉末，還可能生成一氧化碳．且黑色粉末與一氧化碳的化學(xué)性質(zhì)相似，都能和氧化鐵反應(yīng)生成鐵．
【實(shí)驗(yàn)探究3】為探究蠟燭不完全燃燒是否生成一氧化碳，他們?cè)O(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)．

（1）將玻璃管的a端插入蠟燭的焰心，蠟燭不完全燃燒的產(chǎn)物就會(huì)進(jìn)入玻璃管內(nèi)．
（2）為了阻止炭黑和氧化鐵反應(yīng)，在玻璃管中部，提前放入了一團(tuán)棉花．
（3）先點(diǎn)燃蠟燭，稍后點(diǎn)燃酒精燈加熱氧化鐵；一會(huì)兒，紅棕色氧化鐵逐漸變成黑色，證明蠟燭不完全燃燒確實(shí)有一氧化碳生成．b端發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂．
（4）為防止玻璃管b端生成的黑色物質(zhì)又被氧化，接下來(lái)的操作是先熄滅酒精燈，一會(huì)兒后再熄滅蠟燭．
【拓展應(yīng)用】含碳燃燒不完全燃燒，既浪費(fèi)資源，又污染空氣．為使其完全燃燒，可以采取的一條措施是增大燃料和氧氣的接觸面積．

Answer 1

分析 【實(shí)驗(yàn)探究1】
水蒸氣冷凝后變成水珠；
氫氧化鈣和二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鈣和水；
【反思質(zhì)疑】
飽和氫氧化鈣溶液溫度升高時(shí)會(huì)析出固體；
【交流討論】
石蠟不完全燃燒能生成炭黑等物質(zhì)；
【實(shí)驗(yàn)探究3】
棉花可以阻止炭黑和氧化鐵接觸；
氧化鐵在高溫條件下能和一氧化碳反應(yīng)生成鐵和二氧化碳；
鐵在高溫條件下能夠被空氣中的氧氣氧化；
增大可燃物與氧氣的接觸面積，增大氧氣的濃度，都能夠促進(jìn)可燃物燃燒．

解答 解：【實(shí)驗(yàn)探究1】
（1）用干冷的小燒杯罩在蠟燭火焰上，觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，證明有水生成．
（2）二氧化碳和石灰水反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
故填：燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠；Ca（OH）₂+CO₂═CaCO₃↓+H₂O．
【反思質(zhì)疑】
石灰水變渾濁不一定是生成了碳酸鈣，還可能是飽和石灰水受熱后析出了氫氧化鈣．
故填：析出了氫氧化鈣．
【交流討論】
“實(shí)驗(yàn)探究2”中，集氣瓶?jī)?nèi)壁上的黑色粉末可能是石蠟不完全燃燒生成的炭黑．
故填：炭黑．
【實(shí)驗(yàn)探究3】
（2）為了阻止炭黑和氧化鐵反應(yīng)，在玻璃管中部，提前放入了一團(tuán)棉花；
（3）一會(huì)兒，紅棕色氧化鐵逐漸變成黑色，證明蠟燭不完全燃燒確實(shí)有一氧化碳生成；
b端發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；
（4）為防止玻璃管b端生成的黑色物質(zhì)又被氧化，接下來(lái)的操作是先熄滅酒精燈，一會(huì)兒后再熄滅蠟燭．
故填：炭黑和氧化鐵反應(yīng)；紅棕；Fe₂O₃+3CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$2Fe+3CO₂；先熄滅酒精燈，一會(huì)兒后再熄滅蠟燭．
【拓展應(yīng)用】
為使其完全燃燒，可以采取的方法是：增大可燃物與氧氣的接觸面積，增大氧氣的濃度．
故填：增大燃料和氧氣的接觸面積．

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．