Question

2．《蠟燭的化學(xué)史》是英國(guó)科學(xué)家法拉第所著的傳世科普經(jīng)典．化學(xué)興趣小組的同學(xué)們沿著大師的足跡，應(yīng)用蠟燭燃燒來(lái)探究空氣的組成．
【實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)】

實(shí)驗(yàn)內(nèi)容	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	解釋	初步結(jié)論
在盛有澄清石灰水的水槽中固定一支小蠟燭，將其點(diǎn)燃后，用一支大試管迅速倒扣在燃著的蠟燭上，如圖．	（1）蠟燭逐漸熄滅，試管內(nèi)澄清石灰水變渾濁，大試管內(nèi)的液面會(huì) 上升．	（2）石灰水變渾濁的化學(xué)方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O；由于生成的CO2被石灰水吸收，使試管內(nèi)氣壓＜（選填“=”、“＜”或“＞”）外界大氣壓．	①空氣的組成不是單一的； ②原大試管內(nèi)氧氣的體積等于大試管內(nèi)氣體減少的體積．

【反思與評(píng)價(jià)】
（3）興趣小組為了驗(yàn)證“初步結(jié)論②”是否正確，又做了如下補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)：用儀器測(cè)量蠟燭（足量）在密閉裝置內(nèi)（如圖1）燃燒至熄滅過(guò)程中氧氣含量的變化（如圖2）．從圖2可獲得蠟燭燃燒過(guò)程中氧氣含量的變化關(guān)系是裝置內(nèi)氧氣含量在燃燒過(guò)程中逐漸降低，蠟燭熄滅時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至15.96%．

（4）綜合這一補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)，以上“初步結(jié)論②”是否正確？不正確（選填“正確”或“不正確”），理由是蠟燭不能消耗大試管內(nèi)大多數(shù)的氧氣．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)二氧化碳的性質(zhì)：一般情況下，不燃燒也不支持燃燒；二氧化碳能使澄清的石灰水變渾濁等解答；
（2）根據(jù)玻璃罩內(nèi)的氧氣被消耗，產(chǎn)生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩內(nèi)的壓強(qiáng)變小解答；
【實(shí)驗(yàn)反思】根據(jù)已有的知識(shí)結(jié)合圖示進(jìn)行分析，反應(yīng)前氧氣的體積分?jǐn)?shù)是19.56%，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到15.96%時(shí)，蠟燭熄滅，說(shuō)明開始時(shí)瓶?jī)?nèi)含有其他氣體，氧氣的濃度低于一定值時(shí)，蠟燭無(wú)法燃燒解答；

解答 解：蠟燭燃燒后有水和二氧化碳生成，二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁，由于玻璃罩內(nèi)的氧氣被消耗，產(chǎn)生的二氧化碳溶于水，使玻璃罩內(nèi)的壓強(qiáng)變小，在外界大氣壓的作用下液面升高；該反應(yīng)的化學(xué)方程式是Ca（OH）₂+CO₂=CaCO₃↓+H₂O．
【實(shí)驗(yàn)反思】反應(yīng)前氧氣的體積分?jǐn)?shù)是19.56%，說(shuō)明蠟燭燃燒前裝置內(nèi)不只有氧氣，當(dāng)氧氣的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到15.96%時(shí)，蠟燭熄滅，說(shuō)明氧氣的濃度低于一定值時(shí)，蠟燭無(wú)法燃燒；蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，瓶?jī)?nèi)不會(huì)只剩下二氧化碳，而且還有氧氣等氣體．
故答案為：（1）上升；
（2）CO₂+Ca（OH）₂=CaCO₃↓+H₂O；＜；
（3）裝置內(nèi)氧氣含量在燃燒過(guò)程中逐漸降低，蠟燭熄滅時(shí)氧氣的體積分?jǐn)?shù)降至15.96%（合理均可）；
（4）不正確；蠟燭不能消耗大試管內(nèi)大多數(shù)的氧氣（合理均可）．

點(diǎn)評(píng) 熟練掌握蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn)的相關(guān)知識(shí)，并能設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，從而學(xué)會(huì)探究問(wèn)題的一般方法，解答時(shí)要細(xì)心考慮．