Question

13．在對蠟燭及其燃燒的探究實驗中，小明仔細觀察蠟燭燃燒時的火焰，發現火焰中不同區域的明亮程度不同，這是為什么呢？在老師的指導下小明進行了以下探究活動．
【查閱資料】
（1）可燃物的種類及組成會影響火焰的明亮程度．
（2）蠟燭主要由石蠟制成，石蠟是石油煉制后得到的固體物質，主要由多種碳氫化合物組成，這些化合物分子中的碳原子數目不唯一，其化學式通式為C_nH_2n+2，通式中碳原子數n=18～30．
（3）碳氫化合物在常溫時的狀態如下表所示．

物質名稱	化學式	常溫時的狀態
丁烷	C4H10	氣
戊烷	C5H12	液（油狀）
癸烷	C10H22	液（油狀）
十八烷	C18H38	固
二十四烷	C24H50	固

（4）多數碳氫化合物在一定溫度下會分裂為碳原子數較少的碳氫化合物或碳（黑色固體）和氫氣．
【實驗探究】

序號	實驗目的	實驗操作	實驗現象
Ⅰ	探究哪一層火焰的溫度最高	點燃蠟燭，把一根火柴梗平放在蠟燭的火焰中，約1s后取出觀察
Ⅱ	探究焰心中參與燃燒的物質的成分	點燃一根較粗的蠟燭，取一根一端為尖嘴的玻璃導管，一端伸入火焰的焰心處，然后在尖嘴一端導管口用火柴點燃	導管口處出現火焰
Ⅲ	繼續探究焰心中參與燃燒的物質的成分	點燃一根蠟燭，用一把帶有手柄的小刀，將刀尖伸入火焰中最暗的部分，即焰心處，一段時間后取出，冷卻，觀察刀尖處的現象	冷卻至室溫后，刀尖處有油狀液體和固體物質
Ⅳ		用鑷子夾住一片白瓷片，將瓷片伸入火焰中最明亮的部分，即內焰處，觀察現象	白瓷片表面迅速變黑

【分析和討論】
（1）實驗Ⅰ中的實驗現象為火柴梗與外焰接觸部分燒焦，與內焰接觸部分烤黃，與焰心接觸部分無明顯變化．
（2）通過實驗Ⅱ，你能分析出焰心處的物質具有的化學性質是可燃性．
（3）實驗Ⅲ中，冷卻后小刀表面的油狀液體可能是戊烷（填物質名稱），生成油狀液體的原因是石蠟受熱分裂（或分解）為碳原子數較少的液態碳氫化合物．
（4）實驗Ⅳ的目的是探究內焰中參與燃燒的物質的成分．
（5）分析實驗Ⅳ中的現象，可推斷出蠟燭火焰內焰處的物質中含有碳（填物質名稱），由此分析內焰處最明亮的原因是在內焰燃燒的物質中，含有碳．

Answer 1

分析 （1）根據蠟燭火焰的溫度高低進行分析；
（2）根據焰心是未燃燒的石蠟蒸氣進行分析；
（3）根據石蠟受熱分解的產物進行分析；
（4）根據實驗步驟和現象分析實驗目的；
（5）根據現象分析所含物質，根據物質燃燒現象進行分析．

解答 解：（1）蠟燭火焰外焰溫度最高，焰心溫度最低，因此將一根火柴梗平放在蠟燭的火焰中，約1s后取出，可以看到火柴梗與外焰接觸部分燒焦，與內焰接觸部分烤黃，與焰心接觸部分無明顯變化；
（2）點燃一根較粗的蠟燭，取一根一端為尖嘴的玻璃導管，一端伸入火焰的焰心處，然后在尖嘴一端導管口用火柴點燃，導管口處出現火焰，說明焰心位置的物質能燃燒，具有可燃性；
（3）因為石蠟受熱會分解為碳原子數較少的液態碳氫化合物，如戊烷（或癸烷）因此點燃一根蠟燭，用一把帶有手柄的小刀，將刀尖伸入火焰中最暗的部分，即焰心處，一段時間后取出，冷卻，觀察刀尖處有油狀液體和固體物質；
（4）由實驗操作步驟和現象可以看出該實驗的目的是探究內焰中參與燃燒的物質的成分；
（5）由于白瓷片表面迅速變黑，說明蠟燭火焰內焰處的物質中含有碳，碳燃燒發出紅光，因此內焰最亮；
故答案為：（1）火柴梗與外焰接觸部分燒焦，與內焰接觸部分烤黃，與焰心接觸部分無明顯變化；
（2）可燃性；
（3）戊烷，石蠟受熱分裂（或分解）為碳原子數較少的液態碳氫化合物；
（4）探究內焰中參與燃燒的物質的成分；
（5）碳，在內焰燃燒的物質中，含有碳．

點評 根據題中實驗操作步驟和現象分析實驗目的，熟悉蠟燭燃燒的現象是解答本題關鍵．