13.實驗探究題
探究:蠟燭剛熄滅時產(chǎn)生的白煙是什么
[問題]
蠟燭剛熄滅時,總會有一縷白煙冒出,它的成分是什么?A、B、C、D四位同學分別就這個問題進行了實驗探究.
[提出假設]
A同學:白煙是燃燒時生成的二氧化碳
B同學:白煙是石蠟未完全燃燒時產(chǎn)生的炭顆粒
C同學:白煙是燃燒產(chǎn)生的水蒸氣
D同學:白煙是石蠟蒸汽凝成的石蠟固體
[查閱資料]
已知二氧化碳使澄清的石灰水變渾濁,它不燃燒也不支持燃燒.
炭顆粒是黑色的固體,能燃燒
[探究實驗]
(1)通過查閱資料,B同學認為自己的假設不成立,理由是:
碳是黑色固體
(2)吹滅蠟燭,立即用一個內(nèi)部涂有澄清石灰水的燒杯罩住白煙,其目的是為了驗證A同學的假設.
(3)吹滅蠟燭,立即用一片干而冷的玻璃片放在白煙上,玻璃片沒有水霧出現(xiàn),說明C同學的假設不成立.
(4)吹滅蠟燭,立即用燃著的木條去點燃白煙,發(fā)現(xiàn)白煙被點燃,繼而蠟燭重新被點燃,說明白煙具有可燃性,這為D同學的假設提供依據(jù).
[結論]蠟燭燃燒后形成的白煙是石蠟蒸汽凝成的石蠟固體
[反思]通過探究,蠟燭燃燒后形成的白煙是石蠟蒸汽凝成的石蠟固體,具有可燃性,那么可以直接排除AC的假設.

分析 (1)根據(jù)碳是黑色固體解答;
(2)根據(jù)二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁的性質(zhì)判斷是驗證哪種假設即可;不能得出正確的結論是因為空氣中有二氧化碳,剛吹滅的蠟燭周圍尚有殘余的其燃燒生成的二氧化碳,空氣中含有二氧化碳解答;
(3)根據(jù)吹滅蠟燭,立即用一塊干而冷的玻璃片放在白煙上,玻璃片上沒有水霧,是為證明是否是水蒸氣解答;
(4)根據(jù)吹滅蠟燭,立即用燃著的木條去點白煙(不要接觸燭芯),發(fā)現(xiàn)蠟燭重新被點燃,說明白煙具有可燃性,是為假設C提供依據(jù);
【反思】又因為水蒸氣和二氧化碳都不能燃燒,所以同時可排除假設AB,可以據(jù)此來完成該題的解答.

解答 解:
(1)通過查閱資料,B同學認為自己的假設不成立,理由是:碳是黑色固體;
(2)二氧化碳可使澄清石灰水變渾濁,吹滅蠟燭立即用一個沾有澄清石灰水的燒杯罩住白煙,其目的是為了驗證假設A;
(3)吹滅蠟燭,立即用一塊干而冷的玻璃片放在白煙上,玻璃片上沒有水霧,說明白煙不是水蒸氣;
(4)吹滅蠟燭,立即將燃著的木條去點白煙(不要接觸燭芯),發(fā)現(xiàn)蠟燭重新被點燃,說明白煙具有可燃性,這就證明了假設D的正確性;
【反思】因為水蒸氣和二氧化碳都不能燃燒,所以同時證明了假設AC是不正確的.
答案:
(1)碳是黑色固體;
(2)A;
(3)C;
(4)D; 二氧化碳和水蒸氣不具有可燃性.
【反思】AC

點評 熟練掌握二氧化碳的性質(zhì),并能設計實驗進行驗證,學會探究問題的一般方法,例如探究吹滅蠟燭后產(chǎn)生的白煙的成分的過程,其中的問題需要同學們細心考慮方可做好.

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【實施實驗】
目的:確定固體X的組成.
步驟操作主要現(xiàn)象結論
I取部分冷卻后的固體X倒在濾紙上,用磁鐵充分吸引.部分固體被吸引到磁鐵上可能有Fe或Fe3O4
II取濾紙上的剩余固體少量,放入圖2所示的試管a中,通入氧氣,用酒精燈加熱.固體劇烈燃燒,b中溶液變渾濁一定有C.
III另取濾紙上的剩余固體少量,放入試管中,加入足量的稀鹽酸.無明顯現(xiàn)象一定沒有FeO和Fe2O3 .
IV取步驟I磁鐵上的固體少量,放入試管中,逐滴加入稀鹽酸.產(chǎn)生產(chǎn)生氣泡.一定有Fe
V在步驟IV所得溶液中逐滴加入KSCN溶液.溶液不變紅色一定沒有Fe3O4
【反思改進】
同學們討論發(fā)現(xiàn),用上述實驗方法不能確定固體X中一定沒有Fe3O4,理由是固體X中如果含有Fe3O4,步驟V中加鹽酸后,由于鐵與FeCl3反應生成FeCl2,遇KSCN溶液也不變血紅色.
為確定固體X中是否含F(xiàn)e3O4并測定其中各成分的質(zhì)量,同學們又進行了以下實驗:
步驟操作數(shù)據(jù)
I重新取部分冷卻至室溫的固體X,稱量其質(zhì)量為m1m1=17.9g
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m3=317.3g
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【獲得結論】
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(2)固體X各成分的質(zhì)量比為11:168.

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