Question

【題目】某化學興趣小組在實驗室做課外探究實驗，如圖所示，他們將一支燒杯罩在支燃著的高低不同的蠟燭上，發現總是高的蠟燭先滅，請你隨他們一同探究。

（提出問題）為什么高的蠟燭先滅？

（猜想假設）猜想1：高的先滅是因為_____ 猜想2：高的先滅是因為上部的氧氣被消耗。

（實驗驗證1）為了驗證猜想1是否正確，小明同學進行了如下實驗。

步驟	現象	結論
將浸有澄清石灰水的濾紙分別放在燒杯的頂部和底部，在濾紙上滴加酚酞，變色后，用燒杯罩住點燃的高低蠟燭，觀察高低濾紙褪色順序（如圖）	_____.	燒杯上層二氧化碳濃度較高。高蠟燭先熄滅與二氧化碳濃度過高有關。涉及到的化學方程式：_____.

小紅卻對小明的結論表示懷疑，她用下面裝置收集一瓶80%二氧化碳與氧氣的混合氣體，最右邊儀器的名稱叫_____；小紅將燃著的蠟燭伸入收集的混合氣體中，發現_____，從而證明小明的結論不正確。

（實驗驗證2）為了驗證猜想2，小紅利用手持技術試驗，用氧氣、二氧化碳傳感器在燒杯頂部測量杯內兩支蠟燭從點燃到全部熄滅后，杯內氧氣和二氧化碳的濃度變化，如圖所示。剩余氧氣濃度，二氧化碳濃度。二氧化碳濃度增大不多，而氧氣濃度明顯下降。

（實驗結論）_____.

（反思評價）

附加分：若正確回答下列小題，將獲得分的獎勵，但化學試卷總分不超過分。

根據圖中曲線（裝置內氧氣濃度）變化分析，在_____（填“”）點時蠟燭全部熄滅；請解釋曲線段、段、段變化原因。

段：_____.

段：_____.

段：_____.

Answer 1

【答案】產生的二氧化碳受熱上浮 上層濾紙先褪色 Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O 量筒 蠟燭正常燃燒 猜想2成立 D 上部蠟燭燃燒導致氧氣濃度越來越低，到B點時剛好濃度不足，上部蠟燭熄滅 二氧化碳密度比空氣大，上部二氧化碳逐漸下沉，再加上下部蠟燭燃燒生成新的二氧化碳，把氧氣擠到上部，所以氧氣濃度越來越大，直到C點，下部氧氣全部趕到上部，此時氧氣濃度達到階段最大 下部蠟燭不斷燃燒，不斷消耗上部氧氣，所以氧氣濃度越來越低，直到D點氧氣濃度不足以支持蠟燭燃燒，蠟燭熄滅（其他合理答案均給分）

【解析】

[猜想假設]燃燒蠟燭生成二氧化碳，二氧化碳不支持燃燒，二氧化碳受熱密度變小，上層的二氧化碳濃度高，可以使蠟燭熄滅；

故填：產生的二氧化碳受熱上浮。
[實驗驗證l]要驗證燒杯上層二氧化碳濃度較高，高蠟燭先熄滅與二氧化碳濃度過高有關，可以觀察到上層濾紙先褪色，因為二氧化碳與氫氧化鈣反應生成碳酸鈣和水，堿性消失；化學方程式為：Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O；

故填：上層濾紙先褪色；Ca（OH）2+CO2=CaCO3↓+H2O。
[實驗分析]最右邊的儀器名稱是量筒；小紅將燃著的蠟燭伸入收齊的混合氣體中，發現蠟燭正常燃燒，從而證明小明的結論不正確；

故填：量筒；蠟燭正常燃燒。
[實驗結論]由于二氧化碳濃度增大不多，而氧氣濃度明顯下降，說明蠟燭熄滅與氧氣濃度降低有關，可得猜想2成立；

故填：猜想2成立。
[反思評價]由圖可知AB段：上部蠟燭燃燒導致氧氣濃度越來越低，到B點時剛好濃度不足，上部蠟燭熄滅；BC段：二氧化碳密度比空氣大，上部二氧化碳逐漸下沉，再加上下部蠟燭燃燒生成新的二氧化碳，把氧氣擠到上部，所以氧氣濃度越來越大，直到C點，下部氧氣全部趕到上部，此時氧氣濃度達到階段最大；CD段：下部蠟燭不斷燃燒，不斷消耗上部氧氣，所以氧氣濃度越來越低，直到D點氧氣濃度不足以支持蠟燭燃燒，蠟燭熄滅。
故填：D；上部蠟燭燃燒導致氧氣濃度越來越低，到B點時剛好濃度不足，上部蠟燭熄滅；二氧化碳密度比空氣大，上部二氧化碳逐漸下沉，再加上下部蠟燭燃燒生成新的二氧化碳，把氧氣擠到上部，所以氧氣濃度越來越大，直到C點，下部氧氣全部趕到上部，此時氧氣濃度達到階段最大；下部蠟燭不斷燃燒，不斷消耗上部氧氣，所以氧氣濃度越來越低，直到D點氧氣濃度不足以支持蠟燭燃燒，蠟燭熄滅（其他合理答案均給分）。