Question

3．小明在商場見到一種神奇的蠟燭，買回點燃后發現怎么也“吹不滅”，對這種蠟燭產生了濃厚的興趣，于是帶到學校和學習小組同學進行了下列探究．
【查閱資料】普通蠟燭由石蠟和燭芯制成的，吹不滅的蠟燭在普通蠟燭的燭芯外包裹了一層打火石．打火石是在某種金屬中摻入少量稀土元素制成的合金，它的著火點只有150℃．當吹“滅”蠟燭時，未冷卻的金屬接觸到氧氣就發生燃燒，從而使蠟燭復燃．
【問題與思考】
（1）吹不滅的蠟燭利用的原理是燃燒必須滿足溫度達到可燃物的著火點（填燃燒的條件之一），如果將這種蠟燭熄滅，應采用的方法是用濕抹布蓋或滅剪除燈芯等；
（2）蠟燭芯外包裹的金屬是什么？
【實驗探究】吹不滅的蠟燭芯外的金屬可能是鎂、鋁、鐵或銅中的一種，為確定該金屬的成分，他們繼續探究．（不考慮打火石中稀土元素對探究金屬性質的影響）
（1）同學們取該打火石，用砂紙打磨后，立即否認了該打火石中的金屬是銅，那么他們觀察到的是打火石呈現銀白色．
（2）取少量打磨后的打火石于試管中，加入稀鹽酸，觀察現象，經過對現象的分析后，他們認為該金屬一定不是鐵，他們觀察到的現象是溶液為無色．
【討論交流】
（1）為了進一步確定該金屬的種類，小強提議用硫酸銅溶液進行試驗，請你預測，將打火石加入到硫酸銅溶液后的現象是打火石表面有紅色固體附著，溶液顏色變淺（或變為無色），其中涉及到的化學方程式Mg+CuSO₄═MgSO₄+Cu．（任寫一個）
（2）同學們一致認為小強的方案不合理，經過討論他們設計了下面的實驗方案，確認了打火石中的金屬是鎂，他們的方案是將打火石加入到硫酸鋁溶液中，打火石表面有銀白色固體附著．

Answer 1

分析 （1）燃燒需要三個條件：物質具有可燃性，與氧氣接觸，溫度達到著火點；利用燃燒的條件判斷滅火的方法．
（2）【實驗探究】根據銅的顏色確定打火石是否屬于銅，由于氯化亞鐵的溶液是淺綠色的，所以采用打火石與鹽酸的反應對反應后的溶液進行識別，溶液無色即為不是氯化亞鐵的溶液．
【討論交流】根據活潑的金屬可以將不活潑的金屬從其鹽溶液中置換出來分析．

解答 解：（1）吹蠟燭主要是降低可燃物的溫度，吹不滅的蠟燭利用的原理是燃燒必須滿足：溫度達到可燃物的著火點；利用燃燒的條件可知燈芯金屬不燃燒是因為蠟蒸氣起到了隔絕空氣的作用，要想使其熄滅可控制燃燒的條件完成；
（2）【實驗探究】打火石是銀白色，而銅是紫紅色的，所以該金屬一定不是銅；根據氯化亞鐵的溶液是淺綠色的事實分析可知：取燈芯加入鹽酸如果生成無色的溶液則說明有沒有鐵存在；
【討論交流】（1）實驗排除了銅和鐵，剩余鎂和鋁，活動性都大于銅，可以與銅反應將銅從硫酸銅中置換出來，所以打火石表面有紅色固體附著，溶液顏色變淺（或變為無色），化學方程式為：Mg+CuSO₄═MgSO₄+Cu；2Al+3CuSO₄═Al₂（SO₄）₃+3Cu．
（2）要驗證打火石中的金屬是鎂，排除是鋁，可以將將打火石加入到硫酸鋁溶液中，打火石表面有銀白色固體附著．
故答案為：（1）溫度達到可燃物的著火點；用濕抹布蓋或滅剪除燈芯等；
（2）【實驗探究】銀白色；溶液為無色；
【討論交流】（1）打火石表面有紅色固體附著，溶液顏色變淺（或變為無色）；Mg+CuSO₄═MgSO₄+Cu或2Al+3CuSO₄═Al₂（SO₄）₃+3Cu．
（2）將打火石加入到硫酸鋁溶液中，打火石表面有銀白色固體附著．

點評 此題是一道實驗探究題，解題的關鍵是結合所學知識對個過程進行分析，從而設計正確的方法從而得到相應的結論．