Question

化學興趣小組的小明、小剛、小軍等三位同學對蠟燭（主要成分是石蠟）燃燒進行了如下探究：

探究一：蠟燭火焰哪一部分溫度最高．
小明同學點燃一支蠟燭，仔細觀察蠟燭火焰的分層情況后，取出一根火柴梗，拿住一端迅速平放入酒精燈火焰中（如圖1），1～2s后取出，觀察火柴梗碳化情況．
【觀察與思考】
（1）發(fā)現(xiàn)火柴梗的

 

（填“a”、“b”或“c”）處最先碳化．
【反思與結(jié)論】
（2）實驗結(jié)論：

 

的溫度最高．這層火焰溫度最高的原因是

 

．
探究二：探究石蠟的成分．
小剛同學點燃的一支蠟燭并在火焰上方罩一個冷而干燥燒杯（如圖2），觀察到燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水珠，然后將燒杯迅速倒轉(zhuǎn)過來，通入澄清石灰水，發(fā)現(xiàn)澄清石灰水變渾濁．
【分析與結(jié)論】根據(jù)上述實驗現(xiàn)象說明蠟燭燃燒生成了

 

，由此說明石蠟中一定含有

 

和碳元素．
【反思與評價】請你對小剛同學設計或結(jié)論予以評價．

 

；

 

．（寫出兩點即可）
探究三：探究蠟燭燃燒時間的長短與蠟燭的長度是否有關．
小軍同學點燃一支蠟燭，然后用燒杯罩住如圖3，過一會兒蠟燭會熄滅．這是為什么呢？小軍同學又進行如下探究：
【提出問題】蠟燭燃燒時間的長短與蠟燭的長度有關系嗎？
【建立假設】假設蠟燭燃燒的時間與蠟燭的長度成正比．
【收集證據(jù)】點燃兩支長度不同的蠟燭，將兩只同樣大小的大燒杯分別倒扣在燃燒的蠟燭上，用秒表計時，重復實驗四次，分別記錄實驗數(shù)據(jù)如下：

	蠟燭燃燒的時間
實驗次數(shù)	長蠟燭	短蠟燭
第一次	23.1 8s	26.06s
第二次	23.19s	24.94s
第三次	20.02s	21.45s
第四次	15.16s	19.10s

【獲得結(jié)論】根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，可以看出在同樣大小的倒扣的燒杯中，較長的蠟燭燃燒時間較短，得出結(jié)論：

 

．
【交流評價】為什么蠟燭燃燒的時間與蠟燭的長度不成正比呢？

 

．

Answer 1

分析：（1）由于火焰的最外部與空氣接觸最充分，溫度最高，故火柴梗的兩邊最先碳化．
（2）根據(jù)實驗現(xiàn)象和注意事項進行分析推斷；
（3）根據(jù)實驗現(xiàn)象進行分析．

解答：解：（1）由于火焰的最外部與空氣接觸最充分，燃燒最好，所以溫度最高，故火柴梗的兩邊最先碳化．
（2）將一只干燥的燒杯罩在蠟燭火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧，說明石蠟燃燒可生成水，水中含有氫、氧元素；由題意可知，向燒杯內(nèi)倒人少量澄清的石灰水，振蕩，澄清石灰水變渾濁，因為澄清石灰水和二氧化碳發(fā)生反應，生成碳酸鈣沉淀，說明燒杯中有二氧化碳氣體，二氧化碳含有碳和氧元素，排除空氣中含有的氧元素，故可判定石蠟中一定含有碳、氫元素；實驗過程中沒有考慮蠟燭芯對實驗的影響；是否含氧元素無法判斷等合理答案；
（3）將兩只同樣大小的大燒杯分別倒扣在燃燒的蠟燭上，從數(shù)據(jù)分析結(jié)論是蠟燭燃燒時間與蠟燭長度不成正比，猜想的結(jié)論應該是短蠟燭先熄滅，因為蠟燭燃燒生成二氧化碳，二氧化碳的密度比空氣大，會先沉到燒杯底部，所以較短的蠟燭先熄滅，但實驗證明，較長的蠟燭先熄滅，原因可能是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部致使長蠟燭先熄滅．
故答案為：（1）a；外焰；外焰與空氣（或氧氣）接觸更充分；（2）CO₂和H₂O；氫元素；沒有考慮蠟燭芯對實驗的影響；是否含氧元素無法判斷；（3）蠟燭燃燒時間與蠟燭長度不成正比；可能是燃燒產(chǎn)生的二氧化碳溫度較高，密度較小，不易沉降到燒杯底部，反而聚集到燒杯的上部致使長蠟燭先熄滅．

點評：此題是一道實驗過程的考查題，解題的關鍵是對每項實驗過程的詳細分析，結(jié)合題目的要求作出判斷，屬基礎性實驗考查題．