Question

15．甲、乙小組按圖1所示實驗探究蠟燭的燃燒產(chǎn)物，獲得不同的實[驗現(xiàn)象．
甲組：燒杯內(nèi)壁有無色液滴；乙組：燒杯內(nèi)壁有無色液滴，燒杯底部附有黑色固體．
【提出問題】同學(xué)們查閱資料，知道無色液滴是水，但黑色固體是什么呢？
【猜想】同學(xué)們猜想黑色固體的主要成分是碳，其依據(jù)是質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變．
【實驗驗證】利用圖2所示裝置，甲、乙小組的同學(xué)分別設(shè)計了以下方案進行驗證．

（1）甲組：取少量該黑色固體于A中，通入空氣，點燃酒精燈加熱．觀察到黑色固
體燃燒，發(fā)出發(fā)出紅光，B中石灰水變渾濁．
（2）乙組：取少量該黑色固體于A中，通入氧氣，點燃酒精燈加熱．觀察到黑色固
體燃燒，發(fā)出白光，B中石灰水變渾濁．
【分析與結(jié)論】
（3）為確保安全，實驗結(jié)束時，在移離酒精燈前必須完成的操作是將試管A移走，再熄滅酒精燈，停止加熱．
（4）B中石灰水變渾濁的化學(xué)方程式：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；由此可推斷猜想正確，理由是化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，二氧化碳中的碳元素一定來源于黑色固體．
【反思】
（5）進一步實驗發(fā)現(xiàn)，罩在火焰上方的燒杯位置越低，產(chǎn)生黑色固體越多．查閱資料可知：蠟燭+O₂（足量）→CO₂+H₂O；蠟燭+O₂（少量）→CO+H₂O；…由此推測乙組實驗產(chǎn)生黑色固體的原因是燒杯位置使氧氣的量減少，氧氣的量燒到一定程度時，蠟燭和氧氣反應(yīng)生成黑色固體碳．
（6）甲、乙小組最終證明了蠟燭組成中一定含有C、H（寫元素符號）．

Answer 1

分析 【猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變解答；
【實驗驗證]根據(jù)碳為黑色固體，在空氣和氧氣中燃燒的現(xiàn)象解答；
【分析與結(jié)論】
（3）根據(jù)實驗操作注意事項解答；
（4）根據(jù)二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁解答；
【反思】
（5）根據(jù)物質(zhì)燃燒的條件解答；
（6）根據(jù)量守恒定律解答．

解答 解：【猜想】根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，猜想黑色固體的主要成分是碳；
【實驗驗證】碳為黑色固體，通入空氣，點燃酒精燈加熱，黑色固體燃燒，發(fā)出紅光，B中溶液變渾濁．
取少量該黑色固體于A中，通入氧氣，點燃酒精燈加熱，黑色固體劇烈燃燒，發(fā)出白光，B中溶液變渾濁．
【分析與結(jié)論】
（1）實驗結(jié)束時，停止通入氣體，后續(xù)實驗操作順序應(yīng)是將試管A移走，再熄滅酒精燈，停止加熱；
（2）B中溶液變渾濁，說明有二氧化碳生成，二氧化碳與澄清的石灰水反應(yīng)生成碳酸鈣沉淀和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O．
根據(jù)質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，二氧化碳中的碳元素一定來源于黑色固體，故黑色固體為碳；
【反思】
（1）燒杯位置使氧氣的量減少，氧氣的量燒到一定程度時，蠟燭和氧氣反應(yīng)生成黑色固體碳，
（2）根據(jù)量守恒定律，反應(yīng)前后元素的質(zhì)量不變，有水和二氧化碳生成，說明蠟燭中一定含有碳和氫兩種元素．
故答案：【猜想】質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變；
【實驗驗證】（1）發(fā)出紅光；
（2）氧氣；
【分析與結(jié)論】（3）將試管A移走，再熄滅酒精燈，停止加熱；
（4）CO₂+Ca（OH）₂═CaCO₃↓+H₂O；化學(xué)反應(yīng)前后元素的種類不變，二氧化碳中的碳元素一定來源于黑色固體；
（5）燒杯位置使氧氣的量減少，氧氣的量燒到一定程度時，蠟燭和氧氣反應(yīng)生成黑色固體碳；
（6）碳和氫兩種元素．

點評 此題是對蠟燭燃燒實驗的考查，要求學(xué)生能根據(jù)實驗現(xiàn)象推出結(jié)論，也能根據(jù)實驗結(jié)論設(shè)計實驗步驟，并明確科學(xué)探究的一般過程．