Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對蠟燭的燃燒和空氣中氧氣含量的測定進(jìn)行了一系列的探究，請你參與并回答下列問題。

【發(fā)現(xiàn)問題 1】點(diǎn)燃蠟燭，發(fā)現(xiàn)蠟燭火焰的明亮程度不一樣，是什么原因所致呢？

【猜想與假設(shè)1】猜想①：蠟燭中可燃物成分不一樣；

猜想②：________________________________。

【發(fā)現(xiàn)問題2】同學(xué)們用蠟燭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，發(fā)現(xiàn)蠟燭熄滅后，回流到集氣瓶中的水遠(yuǎn)小于瓶容積的 1/5。是什么原因所致呢？

【猜想與假設(shè) 2】猜想①：蠟燭燃燒產(chǎn)生二氧化碳(CO2)氣體；

猜想②：___________________________；

猜想③：___________________________________。

【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】將蠟燭點(diǎn)燃后用氧氣傳感器定量測定瓶中的氧氣含量。數(shù)據(jù)如圖1。

【深入探究】蠟燭燃燒產(chǎn)生的 CO2 可能是影響蠟燭熄滅的主要原因。

【拓展探究】某同學(xué)用氧氣傳感器定量測定密閉條件下足量紅磷燃燒時(shí)氧氣的含量變化，如右圖2，在110秒時(shí)氧氣的含量有所上升，接著再慢慢下降，最終維持在 8.85%左右。請你試著解釋圖象變化的可能原因是：

① ____________________________ ；

②________________________________。

你對氧氣含量最終維持在 8.85%左右是怎么理解的？______________________

Answer 1

【答案】 蠟燭燭心棉線長短不同 裝置漏氣 沒有冷卻至室溫 紅磷燃燒放熱使氧氣體積膨脹 裝置漏氣，空氣進(jìn)入裝置 當(dāng)氧氣含量低至8.85%時(shí)，紅磷不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣含量最終維持在8.85%

【解析】 (1). 蠟燭燭心棉線長短、粗細(xì)都會影響蠟燭的燃燒，所以可能是棉芯長短不同或燈芯的粗細(xì)不同；(2). 測定空氣中氧氣含量的原理是，利用物質(zhì)與空氣中的氧氣反應(yīng)，又不生成氣體，使瓶內(nèi)氣體減 少，壓強(qiáng)變小，水倒流入集氣瓶內(nèi)，倒流的水的體積就等于瓶內(nèi)氧氣的體積。結(jié)果偏小的原因是： 紅磷量不足或裝置漏氣或裝置未冷卻至室溫就打開彈簧夾等； (3). ①隨著紅磷的燃燒，瓶內(nèi)氧氣濃度逐漸下降；②燃燒停止后，瓶內(nèi)積累大量的白煙P2O5，待白煙沉降后，氧氣濃度回升；③溫度下降，瓶內(nèi)上部積累的剩余氣體對流擴(kuò)散使氧氣濃度下降并維持正常水平紅磷燃燒不能完全消耗空氣中的氧氣（或紅磷燃燒需要一定濃度的氧氣）；當(dāng)氧氣含量低至8.85%時(shí)，紅磷不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣含量最終維持在8.85%。