Question

10．化學興趣小組的同學多蠟燭（主要成分是石蠟）及其燃燒進行了如下探究．
（1）取一支紅色的短蠟燭，用小刀切下一小塊，把它放入水中，蠟燭一直浮在水面上．據此請總結出常溫下蠟燭的兩條物理性質：紅色，固體，不溶于水，密度比水小；
（2）點燃蠟燭（圖一），能觀察到發生化學變化的現象：發光、發熱、燃燒等（寫出一條）
（3）取一小木條，迅速平放火焰中（圖二）約一秒后取出，觀察到木條出現環形焦斑．據此推測，蠟燭火焰中外焰溫度最高．
（4）將短玻璃導管插入焰心，用燃燒的木條靠近導管另一端（圖三），發現導出的氣體可以點燃．請你推測導管里氣體可能會是石蠟蒸汽．
（5）取一只冷而干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方（圖四），觀察燒杯壁上有出現；片刻后取下燒杯，迅速向燒杯內倒人少量澄清的石灰水，振蕩，觀察到．據此小明得出蠟燭是有碳、氫元素組成的．你認為他的結論正確嗎？不正確
（6）為了測定蠟燭中碳、氫兩種元素的質量比，小華設計了如圖（圖五）所示的實驗．
實驗步驟如下：
先分別稱量蠟燭、裝置II（吸收水）、裝置III（吸收二氧化碳）的質量．
按圖示連接好儀器，點燃蠟燭，同時從a導管口抽氣．
一段時間后熄滅蠟燭，再分別稱量蠟燭、裝置II、III的質量．
實驗數據如表，請回答：

	蠟燭	裝置Ⅱ	裝置Ⅲ
反應前的質量/g	15.8	182.3	212.2
反應后的質量/	14.4	184.1	216.6

①該實驗中測得水的質量為1.8g
②由該實驗數據計算，蠟燭中碳、氫元素的質量之比為6：1．
③理論上，裝置II和裝置 III增加的總質量大于蠟燭失去的質量，其原因是與消耗的蠟燭比較，生成的二氧化碳和水中增加了參加反應的氧氣所含氧元素質量．
 ④該實驗能否準確測出蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的質量？說明理由．不能，空氣中的水和二氧化碳也能被裝置Ⅱ、裝置Ⅲ吸收．

Answer 1

分析 （1）根據題意正確分析現象，從石蠟的物理性質進行思考；
（2）根據蠟燭的現象解答；
（3）根據蠟燭的外焰的溫度最高來解答該題；
（4）根據蠟燭火焰中的蠟燭蒸氣燃燒而產生的，焰心的物質具有可燃性解答；
（5）根據石蠟燃燒產物是二氧化碳與水，以及水和二氧化碳的檢驗方法進行解答；
（6）要測定蠟燭中碳氫元素的質量比，需從其燃燒的產物二氧化碳和水的質量著手，化學反應前后元素的質量不變．要測定水的質量，可以使用濃硫酸來吸收，要測定二氧化碳的質量，可使用氫氧化鈉溶液來吸收，需要先測水的質量，再測二氧化碳的質量．要準確測定水和二氧化碳的質量，需要排除空氣中水和二氧化碳的干擾．

解答 解：
（1）用小刀可以切下蠟燭，說明蠟燭比較軟；蠟燭漂浮于水面，說明蠟燭的密度小于水的密度；
（2）蠟燭燃燒發光、發熱；
（3）蠟燭的外焰溫度最高，所以可以觀察到靠近蠟燭外焰處的火柴梗最先碳化；
（4）在玻璃管的另一端點燃，另一端產生火焰，這說明焰心物質的狀態為氣態，焰心物質的性質具有可燃性；導管里氣體可能會是石蠟蒸汽；
（5）燒杯內壁產生了液體，說明蠟燭燃燒產生了水，而澄清石灰水變渾濁，說明產生了二氧化碳；即蠟燭燃燒生成了二氧化碳和水．
（6）
①分析表格，裝置二盛放的是濃硫酸，吸收的是水，原來質量是182.3g，后來是184.1g，所以生成水的質量是：184.1g-182.3g=1.8g，裝置三盛放的是氫氧化鈉溶液，吸收的是二氧化碳，原來質量是212.2g，后來是216.6g，所以生成二氧化碳的質量是：216.6g-212.2g=4.4g；
②1.8g水含氫元素的質量為：1.8g×$\frac{2}{18}$=0.2g，4.4g二氧化碳含碳元素的質量為：4.4g×$\frac{12}{44}$=1.2g，所以碳氫元素的質量比為：1.2g：0.2g=6：1；
③根據質量守恒定律，參加反應的各物質的質量和等于生成的各物質的質量和，消耗的蠟燭+氧氣=水+二氧化碳，所以裝置Ⅱ和裝置Ⅲ增加的總質量大于蠟燭失去的質量，所以本題答案為：與消耗的蠟燭比較，生成的二氧化碳和水中增加了參加反應的氧氣所含氧元素質量；
④要準確測出蠟燭燃燒生成二氧化碳和水的質量，需要排除空氣中原有的二氧化碳和水，而本題的裝置中沒有除水和除二氧化碳的裝置，故測定的結果不準確．
答案：
（1）紅色，固體，不溶于水，密度比水小；
（2）發光、發熱、燃燒等；
（3）外焰；
（4）石蠟蒸汽；
（5）水珠；石灰水變渾濁；不正確
（6）
①1.8g；
 ②6：1；
③與消耗的蠟燭比較，生成的二氧化碳和水中增加了參加反應的氧氣所含氧元素質量
④不能，空氣中的水和二氧化碳也能被裝置Ⅱ、裝置Ⅲ吸收

點評 本題主要測試學生的實驗操作能力和方法的掌握情況，以及學生對石蠟的性質的了解，如果學生了解石蠟的成分，并能正確分析實驗現象，就能正確解答．