Question

【題目】某化學研究小組對蠟燭（主要由碳、氫元素組成）燃燒進行了如下探究。

（1）設計圖 1 所示實驗，錐形瓶中發(fā)生反應的化學方程式為_____。請推測靠近三通管_____（填“上口”或“下 口”）的火柴火焰熄滅，理由是_____。

（2）某同學用大燒杯將高低 2 支燃燒的蠟燭罩住，觀察到高的蠟燭先熄滅，低的蠟燭后熄滅。

（提出問題）導致高的蠟燭先熄滅的原因是什么？

（猜想與假設）

假設 1：可能是高蠟燭火焰附近的二氧化碳含量過大導致其先熄滅；

假設 2：可能是高蠟燭火焰附近的氧氣濃度過低導致其先熄滅。

（設計實驗）

甲同學按圖 2 裝置進行實驗，點燃蠟燭，用大燒杯罩住。一段時間后，發(fā)現貼在燒杯內上部的濾紙條先褪色。說明此時高蠟燭附近的二氧化碳濃度比低蠟燭附近的濃度_____（填“高”或“低”）。

（3）為進一步驗證假設 1，乙同學收集 1 瓶含 20%氧氣和 80%二氧化碳的氣體，將點燃的蠟燭慢慢伸入瓶中并密閉，蠟燭點燃一段時間后慢慢熄滅，根據實驗現象可知：假設 1_____（填“合理”或“不合理”）。

（4）丙同學使用傳感器測得密閉裝置內蠟燭從燃燒到熄滅后的過程中（80 s 時蠟燭熄滅），裝置內氧氣和二氧化碳含量的變化曲線如圖 3 。 則可得蠟燭燃燒的條件是_____。

（5）結合已有知識和上述實驗分析，乙同學實驗中，蠟燭完全熄滅后瓶內含有的氣體有_____。

Answer 1

【答案】 下口 二氧化碳密度比空氣大且不支持燃燒 高 不合理 蠟燭燃燒時需要氧氣的最低濃度不能低于16% 氧氣、二氧化碳、水蒸氣、一氧化碳

【解析】

（1）如圖1所示，石灰石的主要成分是碳酸鈣，碳酸鈣與稀鹽酸反應生成氯化鈣、水和二氧化碳，反應的化學方程式為。二氧化碳密度比空氣大且不支持燃燒，因此錐形瓶內導出的二氧化碳最先從下口排出，下口的火柴火焰熄滅。

（2）根據圖2裝置上部的濾紙條先褪色，可知此時二氧化碳先與上部濾紙條上的石灰水反應，說明高蠟燭附近的二氧化碳濃度比低蠟燭附近的濃度高。

（3）根據題干信息“點燃的蠟燭在氧氣含量為20%、二氧化碳含量為80%的氣體中能夠燃燒一段時間”，說明二氧化碳含量過大不至于導致蠟燭立即熄滅，因此假設1不合理。

（4）分析圖3可知，80s時蠟燭熄滅，此時氧氣含量為16%，可知蠟燭燃燒時需要氧氣的最低濃度不能低于16%。

（5）蠟燭燃燒生成二氧化碳和水，因此蠟燭完全熄滅后瓶內含有反應生成的二氧化碳、水蒸氣，因為蠟燭在氧氣濃度為16%時熄滅，說明蠟燭完全熄滅后瓶內還含有部分剩余氧氣，蠟燭熄滅前氧氣含量已不足，此時蠟燭燃燒生成一氧化碳，可知蠟燭完全熄滅后還含有一氧化碳。