Question

（2013?樂陵市三模）有一種神奇的蠟燭，如圖1，點燃后任你怎么吹也吹不滅，而且看上去和普通的蠟燭一模一樣，那么到底是什么玄機能讓蠟燭持續燃燒？兩根銀白色的金屬絲的成分是什么呢？請你一起參與探究．
（1）查閱資料：普通蠟燭由石蠟和蠟燭芯制成的，而吹不滅的蠟燭的棉芯里藏了兩根相互纏繞的銀白色金屬絲，它的著火點只有150℃．當蠟燭燃燒時，金屬并不燃燒；但當蠟燭吹滅后，未冷卻的金屬接觸到氧氣就發生燃燒，從而使蠟燭復燃．
探究與反思：
這種蠟燭燃燒時，蠟燭芯里的金屬為什么不燃燒？

蠟燭燃燒時，氧氣與石蠟反應，而使蠟燭芯里的金屬接觸不到充足的氧氣，所以不燃燒

；這種蠟燭也可以熄滅，你采用的方法是

用水澆滅（或者在火焰上方罩一燒杯）

．
（2）對兩根金屬絲的成分的探究．
老師指出金屬絲的成分可能是Mg、Al、Fe中的一種或兩種．回校后，老師提供了Mg、Al、Fe三種已知金屬和MgSO₄、Al₂（SO₄）₃、FeSO₄、CuSO₄四種鹽溶液（已知MgSO₄、Al₂（SO₄）₃溶液無色，FeSO₄溶液為淺綠色，CuSO₄溶液為藍色）以及未知金屬的樣品．指導同學們先進行了參照實驗，之后探究未知金屬的成分．
①三種已知金屬的參照實驗

試劑	Mg	Al	Fe
MgSO4溶液	有氣泡產生．	▲	▲
Al2（SO4）3溶液	有大量氣泡產生，一段時間后金屬表面有白色固體附著．	▲	▲
FeSO4溶液	有大量氣泡產生，一段時間后金屬表面有灰黑色固體附著．	試管底部有灰黑色固體析出．	▲
CuSO4溶液	有大量氣泡產生，一段時間后金屬表面有紅色固體附著．	一段時間后金屬表面有紅色固體附著．	一段時間后金屬表面有紅色固體附著．

用“▲”標記的實驗有相同的現象，“▲”處應記錄的是

無明顯變化

；表中的“灰黑色固體”的成分為

鐵粉

．
②未知金屬成分的探究
該小組同學將兩根未知金屬絲分開，如圖2所示放入CuSO₄溶液中，觀察到的現象記錄如下：

試劑	兩根未知金屬絲
CuSO4溶液	一根金屬絲上有大量氣泡產生，另一根金屬絲上沒有氣泡；一段時間后，兩根金屬絲表面都有紅色固體附著．

通過與參照實驗對比，可以獲得的結論是：兩種金屬絲的成分不同，有氣泡冒出的金屬絲成分是

Mg

．用老師提供的試劑再進行一個實驗，就能證明另外一種金屬絲的成分，實驗方案為

將金屬絲插入Al₂（SO₄）₃溶液（或者FeSO₄溶液）中

．
③實驗反思
同學們在反思實驗原理時，提出還可將另一種金屬直接放入稀硫酸或稀鹽酸中，有的同學認為可以通過“金屬產生氣泡的快慢”這一現象進行判斷，有的同學認為這種判斷依據不夠合理，理由是

未知金屬只有一種，沒有用參照金屬對比，無法判斷金屬的種類（或無法判斷反應速率的快慢）

．但是“將另一種金屬直接放入稀硫酸中”還是可以判斷出金屬的成分，依據的現象是

溶液是否變成淺綠色

．

Answer 1

分析：（1）利用燃燒的條件以及滅火的原理進行解答；
（2）根據金屬與鹽反應的條件考慮是否反應推出現象；

解答：解：（1）蠟燭燃燒時，氧氣與石蠟反應，而使蠟燭芯里的金屬接觸不到充足的氧氣，所以不燃燒；要想使其熄滅可控制燃燒的條件完成，例如隔絕氧氣或剪除燈芯或用水澆滅等；
（2）①金屬與鹽反應時金屬必須排在鹽中金屬的前面，根據金屬活動性順序可知，“▲”標記的實驗都是不反應的所以實驗現象是無明顯變化；鋁和硫酸亞鐵溶液反應生成硫酸鋁和鐵，所以表中的“灰黑色固體”的成分為鐵粉；
②一根金屬絲上有大量氣泡產生，根據三種已知金屬的參照實驗現象可知，只有鎂能產生氣泡；根據鋁與鐵與其他物質反應的現象不同來區分，由三種已知金屬的參照實驗現象可知與硫酸亞鐵反應現象不同，所以在試管中加入FeSO₄溶液，將另一根金屬絲插入其中．若金屬絲上無明顯變化，則證明該金屬絲是鐵絲；若一段時間后試管底部有灰黑色固體析出，則證明該金屬絲是鋁絲；
③金屬產生氣泡的快慢需要通過對比實驗才能看出，未知金屬只有一種，不能設計金屬對比實驗；由于硫酸與鋁反應現象是有氣泡產生，鐵與硫酸反應有氣泡，且溶液為淺綠色． 
故答案為：（1）蠟燭燃燒時，氧氣與石蠟反應，而使蠟燭芯里的金屬接觸不到充足的氧氣，所以不燃燒；用水澆滅（或者在火焰上方罩一燒杯）；
（2）①無明顯變化；鐵粉；②Mg；將金屬絲插入Al₂（SO₄）₃溶液（或者FeSO₄溶液）中；
③未知金屬只有一種，沒有用參照金屬對比，無法判斷金屬的種類（或無法判斷反應速率的快慢）；溶液是否變成淺綠色．

點評：解答本題的關鍵是要利用好三種已知金屬的參照實驗現象，知道金屬與鹽反應的條件，知道鐵與硫酸反應的現象考慮．