Question

某化学研究小组对蜡烛(主要由碳、氢元素组成)燃烧进行了如下探究:

(1)设计图1所示实验，请推测靠近三通管________(填“上口”或“下口”)的火柴火焰先熄灭，理由是__________。

(2)小明用大小不同的玻璃罩罩在两组点燃的蜡烛上(如图甲)，观察发现A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭。

[提出问题]导致A组实验高处烛焰先熄灭，B组实验低处烛焰先熄灭的原因是什么?

[查阅资料]物质燃烧释放大量的热，生成物受热膨胀，密度降低向上运动。

[猜想与假设]

假设1:烛焰熄灭可能与二氧化碳浓度有关；

假设2:烛焰熄灭可能与_________浓度太低有关；

假设3：烛焰熄灭可能与温度有关；

[设计实验]

实验一:将6个盛有等量澄清石灰水的敞口容器固定在铁丝上，点燃蜡烛，立即用小玻璃罩罩上(如图乙)。分别记下各容器内石灰水变浑独所需的时间。多次重复实验获得数据如表。

容器编号	1	2	3	4	5	6
平均时间/秒	3.2	3.8	5.0	7.1	11.1	19.0

①说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度________(填“高”或“低”) ，导致A组实验高处烛焰先熄灭。

②请写出澄清石灰水变浑浊的化学方程式__________。

实验二:将3支温度计分别挂在大玻璃罩内不同位置(如图丙)，点燃蜡烛，一段时间后发现温度计①示数明显增大，温度计②③示数增大不明显。

①实验二研究的问题是_______。

②结合本实验的研究结果，对B组实验现象做出简要解释:______。

Answer

下口 二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧 氧气/O2 高 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 探究大玻璃罩内不同位置的温度 在大的玻璃罩内，生成热的二氧化碳气体冷却后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃烧不支持燃烧

【解析】

（1）设计图1所示实验，推测靠近三通管下口的火柴火焰先熄灭，理由是二氧化碳密度比空气大且不支持燃烧。

（2）[猜想与假设]

假设1:烛焰熄灭可能与二氧化碳浓度有关；

假设2:烛焰熄灭可能与氧气浓度太低有关；

假设3：烛焰熄灭可能与温度有关；

[设计实验]

实验一①由实验乙的结果可知，小玻璃罩内高处的石灰水变浑浊的快，说明此时高蜡烛附近的二氧化碳浓度比低蜡烛附近的浓度高，导致A组实验高处烛焰先熄灭。

②澄清石灰水变浑浊是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀、水，化学方程式Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。

实验二：①可知，玻璃罩内各处的温度不同，所以研究的问题是探究小玻璃罩内不同位置的温度。
②二氧化碳的密度比空气大，B组中低处烛焰先熄灭的原因是：在大玻璃罩内生成热的二氧化碳气体冷却后，聚集在玻璃罩的底部，二氧化碳不燃烧不支持燃烧。