Question

9．某化學興趣小組的同學對蠟燭的燃燒和空氣中氧氣含量的測定進行了一系列的探究，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1】猜想①：蠟燭中可燃物成分不一樣；
猜想②：蠟燭燭心棉線長短不同．
【發(fā)現(xiàn)問題2】同學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小于瓶容積的$\frac{1}{5}$．是什么原因所致呢？
【猜想與假設 2】猜想①：蠟燭燃燒產生 CO₂氣體；
猜想②：裝置漏氣；
猜想③：沒有冷卻至室溫．
【實驗驗證】將蠟燭點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】蠟燭燃燒產生的CO₂可能是影響蠟燭熄滅的主要原因．請你設計方案證明集氣瓶中蠟燭燃燒生成的CO₂

【拓展探究】某同學用氧氣傳感器定量測定密閉條件下足量紅磷燃燒時氧氣的含量變化，如圖2，在110秒時
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紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨；
②裝置漏氣，空氣進入裝置．
你對氧氣含量最終維持在 8.85%左右是怎么理解的？當裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右．

Answer 1

分析 【猜想與假設1】根據(jù)影響燃燒的劇烈程度的因素來分析；
【猜想與假設2】根據(jù)發(fā)現(xiàn)的問題以及實驗裝置來分析可能的原因；
【拓展探究】
紅磷燃燒放出熱量，導致氧氣體積膨脹或裝置漏氣；
氧氣含量過低，紅磷不能發(fā)生燃燒．

解答 解：【猜想與假設1】可能與蠟燭燭心棉線的長短有關，棉線越長，與空氣的接觸面越大，燃燒也越旺盛，故填：蠟燭燭心棉線長短不同；
【猜想與假設2】蠟燭熄滅后，進入的水的體積遠小于瓶子容積的五分之一，可能是蠟燭燃燒生成了二氧化碳，還可能是裝置漏氣或沒有冷卻至室溫，蠟燭燃燒需要一定的氧氣，故填：裝置漏氣；沒有冷卻至室溫；
【拓展探究】在110秒時氧氣的含量有所上升，接著再慢慢下降，可能是紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹或裝置漏氣，空氣進入裝置；故填：紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹；裝置漏氣，空氣進入裝置；
當裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右；故填：當裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅；
答案：
【猜想與假設1】蠟燭燭心棉線長短不同；
【猜想與假設2】②裝置漏氣；③沒有冷卻至室溫；
【得出結論】5.18；
【拓展研究】紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹；裝置漏氣，空氣進入裝置；
當裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右；

點評 本題主要考查用蠟燭、紅磷測定空氣組成的實驗原理、操作、現(xiàn)象、結論和注意事項，難度稍大．