Question

【題目】某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對蠟燭的燃燒和空氣中氧氣含量的測定進行了一系列的探究，請你參與并回答下列問題．

（1）【發(fā)現(xiàn)問題1】點燃蠟燭，發(fā)現(xiàn)蠟燭火焰的明亮程度不一樣，是什么原因所致呢？
【猜想與假設(shè)1】猜想①：蠟燭中可燃物成分不一樣；
猜想②： ．
（2）【發(fā)現(xiàn)問題2】同學(xué)們用蠟燭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，發(fā)現(xiàn)蠟燭熄滅后，回流到集氣瓶中的水遠小于瓶容積的 ．是什么原因所致呢？
【猜想與假設(shè)2】猜想①：蠟燭燃燒產(chǎn)生CO2氣體；
猜想②：；
猜想③： ．
（3）【實驗驗證】將蠟燭點燃后用氧氣傳感器定量測定瓶中的氧氣含量．?dāng)?shù)據(jù)如圖1．
【得出結(jié)論】此實驗中空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)降低了%．
（4）【拓展探究】
（I）某同學(xué)用氧氣傳感器定量測定密閉條件下足量紅磷燃燒時氧氣的含量變化，如圖2，在110秒時氧氣的含量有所上升，接著再慢慢下降，最終維持在8.85%左右．請你試著解釋圖象變化的可能原因是：
①；
② ．
你對氧氣含量最終維持在8.85%左右是怎么理解的？ ．
（II）圖3所示裝置可用于測定空氣中氧氣的含量，其中與集氣瓶相連的壓強傳感器等電子設(shè)備能將集氣瓶內(nèi)氣體壓強精確地記錄并保持下來．圖4、圖5是用該裝置測得的紅磷和木炭分別在集氣瓶中燃燒的壓強﹣時間關(guān)系圖（該裝置氣密性好，p0是集氣瓶內(nèi)初始?xì)鈮海琾和p′分別是反應(yīng)結(jié)束后恢復(fù)到室溫時集氣瓶內(nèi)的氣壓）
①反應(yīng)開始時集氣瓶中壓強瞬間變大的原因是： ．
②p=0.79p0 ， p′=p0 ， 請解釋這一現(xiàn)象的原因： ．

Answer 1

【答案】
（1）蠟燭燭心棉線長短不同
（2）裝置漏氣；沒有冷卻至室溫
（3）5.18
（4）紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹；裝置漏氣，空氣進入裝置；當(dāng)裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右；燃燒放熱，壓強增大；紅磷燃燒消耗氧氣，壓強減小；由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變
【解析】解：【猜想與假設(shè)1】可能與蠟燭燭心棉線的長短有關(guān)，棉線越長，與空氣的接觸面越大，燃燒也越旺盛，故填：蠟燭燭心棉線長短不同；【猜想與假設(shè)2】蠟燭熄滅后，進入的水的體積遠小于瓶子容積的五分之一，可能是蠟燭燃燒生成了二氧化碳，還可能是裝置漏氣或沒有冷卻至室溫，蠟燭燃燒需要一定的氧氣，故填：裝置漏氣；沒有冷卻至室溫；【得出結(jié)論】反應(yīng)前，裝置內(nèi)空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為21%，蠟燭熄滅后，瓶內(nèi)氧氣的含量為15.82%，此實驗中空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)降低了：21%﹣15.82%=5.18%；故填：5.18；（4）【拓展探究】（I）在110秒時氧氣的含量有所上升，接著再慢慢下降，可能是紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹或裝置漏氣，空氣進入裝置；故填：紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹；裝置漏氣，空氣進入裝置；當(dāng)裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右；（II）①反應(yīng)開始時，物質(zhì)燃燒放出大量的熱，氣體體積受熱膨脹，所以集氣瓶中壓強瞬間變大的是由燃燒放熱造成的；②紅磷燃燒消耗氧氣，壓強減小；由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變．答案：【猜想與假設(shè)1】蠟燭燭心棉線長短不同；【猜想與假設(shè)2】②裝置漏氣；③沒有冷卻至室溫；【得出結(jié)論】5.18；【拓展研究】（I）紅磷燃燒放出熱量使得氧氣體積膨脹；裝置漏氣，空氣進入裝置；當(dāng)裝置的氧氣含量低到8.85%時，紅磷就不能繼續(xù)燃燒而熄滅，所以氧氣的含量最終維持在8.85%左右．（II）①燃燒放熱，壓強增大；②紅磷燃燒消耗氧氣，壓強減小；由于碳與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳，雖然都消耗了氧氣，但又生成了氣體，裝置內(nèi)氣體壓強保持不變．