2022年中考化学冲刺复习-科学探究题练习
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2022年中考化学冲刺复习-科学探究题定性实验之蜡烛燃烧的实验探究(困难题)
一、实验题
1.(2022·北京海淀·九年级期末)实验小组对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究,装置如图。
【进行实验】
实验1:6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体,分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。
氧气体积分数
10%
20%
40%
60%
80%
100%
燃烧时间/s
0
12
26
35
30
25
现象
立即熄灭
安静燃烧
剧烈燃烧,烛芯长度变大,蜡烛高度变小
同学们对比氧气体积分数60%~100 %的现象,发现氧气体积分数越大蜡烛燃烧越剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间,继续进行实验。
实验2-1:将集气瓶中充满空气,测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
烛芯长度/cm
0.3
0.5
0.7
0.9
燃烧时间/s
16
13
11
8
实验2-2:将集气瓶中充满空气,测定______的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。
蜡烛高度/cm
1
3
5
7
燃烧时间/s
17
10
9
8
【分析与结论】
(1)实验1的目的是探究______对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(2)实验2-1的结论是______。
(3)补全实验2-2的操作:______。
【反思与评价】
(4)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗。乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨,支持乙同学判断的证据是______。
(5)实验1中,氧气体积分数大于60%之后,氧气体积分数增大,蜡烛燃烧时间变短。结合实验2分析其原因是______。
2.(2021·福建省龙岩市永定区高陂第二初级中学一模)某校化学研究小组同学利用数字化实验对初中化学常见的实验进行了探究活动,请回答下列问题:
(1)探究二氧化碳与水的反应
Ⅰ.图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色,乙试管的作用是_______;
Ⅱ.由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变_______(填“强”或“弱”)。有关反应的化学方程式为_______。
(2)探究蜡烛燃烧的产物。
Ⅰ.如图3所示,用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡,可观察到_______,证明反应生成了二氧化碳,有关反应的化学方程式为_______。
Ⅱ.如图4所示,蜡烛在密闭容器内燃烧,同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化,形成三条曲线如坐标图所示。曲线_______(选填“a”、“b”、“c”)能够说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
(3)比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度
Ⅰ.图5中,乙试管中稀盐酸的浓度C%应为_______。
Ⅱ.按图6所示进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内气压的变化如坐标图所示。对比分析坐标图中的点_______(选填“a”、“b”、“c” “d ”)可知:两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
二、科学探究题
3.(2022·贵州·兴仁市真武山街道办事处黔龙学校八年级阶段练习)某化学兴趣小组的同学在对蜡烛及其燃烧的探究活动中,做了如下实验:
(1)点燃一支白色蜡烛,观察到蜡烛的火焰分为______层,将一根木条迅速平放入火焰中,约1s后取出,现象如图甲,这证明焰心______;再将一只冷而干燥的烧杯罩在火焰上方,发现烧杯内壁被熏黑并有水珠生成,证明石蜡燃烧过程中发生了______(填“物理”或“化学”)变化。
(2)在焰心斜向插入一根细短玻璃管,发现玻璃管中无明显现象(如图乙),用火柴在玻璃管的上端管口处点燃,观察到上端管口处产生火焰,同学们对焰心物质的成分产生了浓厚的兴趣,在老师的指导下,继续进行探究,请你完成其中的步骤。
【提出问题】焰心物质含有什么气体?
【查阅资料】氧气不足时,蜡烛燃烧会生成一氧化碳;一氧化碳能燃烧生成二氧化碳,产生蓝色火焰:石蜡蒸气遇冷会凝结为白色固体。
【猜想与假设】假设I:焰心气体只含一氧化碳:
假设II:焰心气体只含石蜡蒸气:
假设Ⅲ:焰心气体含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【设计并进行实验】
取一较长的细玻璃管,用湿冷毛巾包住中部,将玻璃管下端插入焰心,在上端管口处用火柴点燃,若观察到玻璃管上端管口处有蓝色火焰,且取下玻璃管后,打开毛巾,观察到玻璃管内壁无白色固体,说明假设______成立:若观察到玻璃管上端管口处______,且取下玻璃管后,打开毛巾,观察到玻璃管内壁______,说明假设Ⅱ成立;若观察到玻璃管上端管口处______,且取下玻璃管后,打开毛巾,观察到玻璃管内壁______,说明假设Ⅲ成立。
【得出结论】经过同学们的反复实验,确定了焰心气体中含有一氧化碳和石蜡蒸气。
【反思与交流】(3)焰心处之所以会产生一氧化碳,原因是______。
4.(2022·福建南平·九年级期末)某校课外兴趣小组同学将烧着的蜡烛深入到装满空气的集气瓶中,发现蜡烛一会儿熄灭了。大家对蜡烛熄灭的原因产生兴趣,做出如下猜想:
甲.二氧化碳浓度大使蜡烛熄灭;乙.集气瓶中氧气耗尽,蜡烛熄灭。
实验与探究:
实验Ⅰ:小组同学收集一瓶体积分数为20%的氧气和80%的二氧化碳的混合体,将烧着的蜡烛伸入集气瓶中观察到蜡烛燃烧很长时间后熄灭。得出猜想不正确的是____________(填“甲”或“乙”)。
实验Ⅱ:小组同学做如图1实验,待蜡烛熄灭时,胶头滴管中的水滴入燃烧匙中,生石灰(CaO)会和水反应生成氢氧化钙,同时放出热量,使白磷发生燃烧。得出猜想乙不正确,蜡烛燃烧熄灭后,集气瓶中还有氧气。
实验Ⅲ:小组同学还设计如图2所示实验装置,并用数字实验测定白磷在密闭空气中燃烧过程中的压强、温度、氧气浓度变化情况。当图2白磷燃烧熄灭后,用氧气传感器测得图2瓶中仍有5%的氧气;得出蜡烛、白磷熄灭的原因是_______。
交流与反思:
(1)写出白磷燃烧的化学反应方程式___________。
(2)生石灰(CaO)与水反应生成氢氧化钙,该反应的化学方程式为__________。
(3)图3中压强曲线BC段曲线压强升高的原因是_________,实验结束打开止水夹的过程中,压强曲线中对应的线段是_________。X曲线表示的是________(填“温度”或“氧气浓度”)变化情况。
(4)如图2实验中测得的数据如下:
测量项目
(体积)
实验前
实验后
瓶中气体
烧杯中水
瓶中气体
烧杯中水
体积/mL
200
80.0
168
48.0
根据实验数据计算:测得的空气中氧气的体积分数为____________(列出计算式即可)。
5.(2022·安徽合肥·九年级期末)某研究小组在学习燃烧后利用蜡烛进行了如下项目式探究。
【任务一】探究蜡烛中的元素
(1)实验1:对蜡烛燃烧产物检验,图1烧杯A中的现象为_____,根据图1可推出蜡烛中一定含有____元素(填元素符号)。
【任务二】探究蜡烛燃烧测定空气中氧气含量
某同学用氧气传感器和另外一种气体传感器测在密闭条件下蜡烛燃烧时的变化。曲线如下图。
(2)另一种气体不能使澄清石灰水变浑浊,你认为该气体可能是:______,产生该气体的原因是________。
(3)结合图像,请你分析为什么不用蜡烛燃烧的方法测定空气中氧气含量:①_________。②________。
【发现问题】
研究小组发现抽掉烛芯的蜡烛无法正常燃烧,小组同学继续对蜡烛燃烧进行探究。
【查阅资料】
①缓慢加热物质至一定温度,如出现火苗,即闪火而燃烧,但瞬间熄灭,此温度就称为闪火点(也称闪点)。但如果温度继续升高,其所产生的挥发成分足以继续维持燃烧,而火焰不再熄灭此时的最低温度称为着火点。
②物质闪点越低,就越容易被火苗点燃引起燃烧,火灾的危险性越大。
③几种物质的着火点,闪点,挥发性如下表所示
物质
石蜡
汽油
大豆油
乙醇
着火点(℃)
190
416
351
363
闪点(℃)
113
-45
220
12
挥发性
难挥发
易挥发
难挥发
易挥发
【任务三】再探蜡烛的燃烧
(4)通常用细棉线做蜡烛的烛芯,你认为烛芯的作用是:
①__________; ②_________。
(5)以上表格中物质易引发火灾的是_____________。
A.石蜡 B.汽油 C.大豆油 D.乙醇
6.(2021·江苏·常州市金坛区第五中学九年级阶段练习)蜡烛燃烧实验探究。
Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究。
蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围,石蜡不断融化但液态石蜡却没有直接燃烧,同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。
(1)火焰结构特点探究:点燃蜡烛,将一张滤纸从火焰上方盖下,12秒后取出,观察到滤纸上炭化形成黑圈(如A图),得出结论:___________。
(2)焰心所含物质探究:如图B,点燃蜡烛,用注射器在烛芯附近抽取气体物质。
【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想:
①二氧化碳;②水蒸气;③石蜡蒸气,理由是液态石蜡受热会汽化。
猜想①②的理由用文字表达式表示为___________。
【实验探究】
操作
现象
结论
(1)立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。
观察到___________
猜想①成立
(2)立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。
内壁没有出现水雾,而是出现白色固体物质。
猜想②不成立
(3)立即将注射器靠近火焰,推动活塞。
注射器口产生火焰,物质能燃烧。
猜想③_____
【实验反思】经过讨论,同学们认为猜想①不成立,实验中产生明显现象的原因是:___________。
【补充实验】将蜡烛熄灭,瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起,立即用燃着的火柴去点燃“白烟”,“白烟”___________(填“能”或“不能”)燃烧。
【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化,然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。
Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。如图1和2实验中的蜡烛均会逐渐熄灭。
(1)图1实验中,烧杯底部产生大量气泡,反应的文字表达式为___________蜡烛(足量)逐渐熄灭,说明二氧化碳的性质为___________。
(2)同学们对图2实验中蜡烛(足量)熄灭的原因展开研究。
【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量过大;②可能是氧气被完全消耗。
【探究与结论】
(1)甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体,将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封,蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知:假设①___________(填“合理”或“不合理”)。
(2)乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛(足量)从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化,实验装置和实验结果如图3所示。下列判断或结论正确的是___________。
A.实验开始时密封装置内是纯净的氧气
B.蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽
C.蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气
D.氧气浓度小于一定值时,蜡烛无法燃烧
7.(2021·辽宁沈阳·二模)通过初中化学的学习,同学们掌握了一些基本的化学知识,初步形成了一些化学观念,具备了一定的化学科学素养。
(一)形成科学探究能力:
用图l装置进行实验,探究蜡烛的元素组成。(完成表中的问题,将答案填在答题卡的对应位置)
操作步骤
现象
原理及结论
①将点燃的蜡烛伸入瓶中,塞紧胶塞
一段时间后,CO报警器发出报警声
蜡烛燃烧有CO生成,氧气不足时,蜡烛______(填“完全燃烧”或“不完全燃烧”)
②蜡烛熄灭后,冷却至室温
______
蜡烛燃烧有水生成
③将澄清石灰水推入瓶中
澄清石灰水变浑浊
化学方程式为______
实验分析:通过该实验可知,蜡烛中一定含有的元素是______
(二)初步学会证据推理:
用如图2所示装置进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的足量稀硫酸全部流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内氢气质量的变化如图3所示。
(1)分析图像3:
①图像能够说明两种金属的活动性强弱顺序为Zn>Fe,理由是______。
②能够说明两种金属的相对原子质量为Zn>Fe的一段图像是______(填序号)。
A.0→a段 B.a→b段 C.b→c段
(2)拓展研究:将不小心散落在实验台上的金属粉末(锌粉或铁粉中的一种)和两个锥形瓶中的反应后溶液一同收集在一个烧杯中、观察到开始时烧杯中有气泡产生,溶液由浅绿色变为无色,反应结束后,烧杯底部仍有固体物质残留。
①反应结束后,烧杯中无色溶液所含的溶质是______(写化学式,下同)。
②反应结束后,烧杯底部固体物质的成分一定有______,可能有______。
8.(2021·江苏·常州市武进区湖塘实验中学一模)使燃料充分燃烧是实现“节能减排,低碳生活”的一种重要方法。小组同学探究不同条件下蜡烛燃烧的情况:
【查阅资料】蜡烛燃烧时,生成的 CO2与 CO 的浓度比越大,蜡烛燃烧越充分。
【进行实验】利用如图所示装置完成实验(所用传感器分别为 O2、CO2、CO 浓度传感器)
实验
序号
容器情况
蜡烛位置
O2起始浓度
CO2与 CO 的
浓度比
熄灭时 O2浓度
1
敞口
(模拟通风环境)
如图 1
21%
1205.1
持续稳定燃烧,保持
在 20.4%左右不变
2
半敞口
(模拟有烟囱的环境)
如图 1
21%
1202.2
持续稳定燃烧,保持
在 20.3%左右不变
3
密闭
如图 1
21%
223.7
约 16%
4
密闭
如图 2
21%
255.6
约 16%
5
密闭
如图 3
21%
270.6
约 16%
6
密闭
如图 3
22%
344.9
约 16%
7
密闭
如图 3
23%
X
约 16%
【解释与结论】
(1)蜡烛燃烧时会生成 CO2和 CO,说明蜡烛中一定含有_元素;
(2)检验蜡烛燃烧有 CO2生成,可在蜡烛火焰上方罩一个内壁涂有饱和石灰水的烧杯,但乙同学认为此时石灰水浑浊不一定能证明有 CO2产生,其理由是_;
(3)对比实验 2 和 3,蜡烛在_条件下燃烧更充分(填“半敞口”或“密闭”);
(4)对比_(填实验序号),可得出“其他条件相同时,蜡烛的位置越分散,燃烧越充分”;
(5)实验 5、6、7 的目的是_;
(6)X_344.9(填“>”、“=”或“<”);
【反思与评价】
(7)综合以上实验分析,下列说法正确的是_(填字母序号)。
a.蜡烛燃烧可以消耗尽密闭容器内氧气
b.蜡烛充分燃烧,可减少污染
c.实验 1 中氧气浓度基本不变,是因为分子在不断运动
d.燃料在氧气浓度较高的富氧空气中燃烧,能起到节能减排的作用
9.(2021·江苏·无锡市东林中学一模)蜡烛是生活中常见的物品,随着社会进步和科学技术的发展,蜡烛逐渐从照明工具转化为装饰品和艺术品。小明同学对蜡烛展开研究。
Ⅰ.蜡烛的构成
(1)普通蜡烛由石蜡(主要成分为C25H52)和烛芯构成。制作时在烛芯中添加少量高锰酸钾可使蜡烛燃烧更旺,高锰酸钾分解的化学方程式为_________。
Ⅱ.蜡烛的燃烧
(2)点燃蜡烛,将直角导管一端伸入内焰,另一端管口点燃有火焰产生,由此可知,“子火焰”由________(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成;撤去导管,将烧杯罩在蜡烛火焰上方,观察到烧杯内壁有黑色物质产生,该黑色物质是_________,烧杯位置越低黑色物质越多,出现此现象的原因是_________。
(3)查阅资料发现二氧化碳能与过氧化钠反应:2CO2+2Na2O2=2Na2CO3+O2。取6g含碳量为84%的蜡烛,充分燃烧,将产生的CO2通入足量过氧化钠使其完全吸收。
计算:
①该蜡烛中含有碳元素__________g。
②过氧化钠完全吸收二氧化碳后产生的氧气质量是多少?(写出计算过程)__________
Ⅲ.蜡烛的发展
小明发现市面上有种“吹不灭的蜡烛”,需点燃30秒到60秒后再吹,吹灭后很快复燃。该蜡烛的烛芯上裹有一层打火石粉末,粉末中含单质镁、铝、铁中的一种,其着火点约为150℃。
【提出问题】
①粉末的成分是什么?
②为什么要点燃30秒后再吹?
【查阅资料】
镁、铝、铁都能溶于稀盐酸;铝能溶于氢氧化钠溶液,镁和铁不能。
【实验探究】
(4)将一支蜡烛在热水中熔化,取出烛芯,刮下表面银白色金属备用。
实验①
取样于试管中,加入足量稀盐酸,观察到有气泡产生,反应后溶液呈无色,则该金属不可能是_________。
实验②
取样于试管中,_________,该金属是镁。
(5)另取一支“吹不灭的蜡烛”,点燃后立即吹灭,发现蜡烛未复燃,从燃烧的条件分析,原因是__________。
10.(2020·江苏·苏州市苏州高新区第一中学九年级阶段练习)小金同学分别用向上排空气法和排水法各收集一瓶氧气,然后进行铁丝燃烧的实验,发现燃烧现象不同,于是对铁丝燃烧与氧气浓度的关系进行了探究。
[进行实验]取5根相同的铁丝(直径0.6mm),卷成相同的螺旋状后,分别在氧气体积分数不同的集气瓶中进行实验,实验记录如下
实验次数
氧气的体积分数%
实验现象
第一次
90%
燃烧剧烈,火星四射,燃烧时间长,实验成功
第二次
80%
燃烧现象与90%的相比没有明显差异,实验成功
第三次
70%
燃烧比80%的弱,燃烧时间比80%的短,实验成功
第四次
60%
燃烧比70%的弱,燃烧时间更短,实验成功
第五次
50%
铁丝没有燃烧
(1)铁丝燃烧的文字表达式为______。
(2)通过这组探究实验,可得出的结论______。
(3)要研究铁丝的粗细对燃烧现象的影响,下列实验能达到目的是______。
A 在同一瓶氧气中,先后进行不同粗、细铁丝的燃烧实验
B 在两瓶不同浓度的氧气中,分别同时进行粗、细铁丝的燃烧实验
C 在两瓶相同浓度的氧气中,分别进行粗、细铁丝的燃烧实验
[反思与评价]对氧气纯度要求较高的实验应采取______收集氧气。
[观察与思考] 某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:铁丝燃烧没有火焰,蜡烛燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。
(1)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?
点燃蜡烛,将金属导管一端伸入内焰,导出其中物质,在另一端管口点燃,也有火焰产生(如图所示)。由此可知:蜡烛燃烧产生的火焰是由______(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(2)探究二:物质燃烧产生火焰的根本原因是什么?
[资料]
物质
熔点/℃
沸点/℃
燃烧时温度/℃
石蜡
50~70
300~550
约600
铁
1535
2750
约1800
钠
97.8
883
约1400
由上表可知:物质燃烧能否产生火焰与其______(填“熔点”或“沸点”)和燃烧时温度有关。由此推测:钠在燃烧时,______(填“有"或“没有")火焰产生。
(3)木炭在氧气中燃烧没有火焰,但生活中木炭燃烧时会产生火焰,其原因可能是______。
获得结论:______。
11.(2020·江苏·无锡市东湖塘中学九年级阶段练习)某研究小组用一个大烧杯罩住一支点燃的小蜡烛,并在烧杯内靠近顶部的位置放置适量的硫酸铜粉末和澄清石灰水。
【查阅资料】:
①硫酸铜是一种白色粉末,具有吸水性,吸水后变为蓝色;
②石蜡是一种白色的固体,熔点低,不溶于水,常用于制作蜡烛或润滑剂,石蜡在空气中完全燃烧生成水和二氧化碳,不完全燃烧有炭黑生成。
(1)硫酸铜粉末的作用是________,得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这一结论所对应的实验现象是________。
(2)蜡烛熄灭后,发现烧杯底部变黑,为了解该黑色固体成分,该小组同学进行了如下探究。
【提出问题】该黑色固体是什么?
【猜想与假设】
小明同学:黑色固体是生成的二氧化碳;
小华同学:黑色固体是未烧掉的石蜡
小芳同学:________(请填写小芳同学的猜想)。
【实验验证】
(3)小明同学提出的猜想立即遭到其他同学的反对,因为________。
(4)小明认为小华同学的猜想也不对,因为________。
(5)小华发现碟子底下黑色固体可以擦去,而且可以点燃,且生成了可以使澄清石灰水变浑浊的气体,证明________同学猜想正确。
【实验拓展】
(6)由该实验结论可以推断石蜡中一定含有的元素是________(填元素符号)。
12.(2020·湖南常德·九年级期中)某研究小组在学习氧气的化学性质时发现:有些物质(如铁丝)燃烧没有火焰,有些物质(如蜡烛)燃烧却有明亮的火焰。该小组冋学进行了如下探究,请回答相关问题:
(1)探究一:蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么?用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟,观察到的现象是______,据查阅资料可知:蜡烛是一种混合物,在50~70%时熔化,在300~550℃时气化,蜡烛燃烧时的温度约为600℃,据此判断,蜡烛刚熄灭时产生的白烟是蜡烛受热后气化产生的蜡烛蒸气。由此可知,蜡烛燃烧产生的火焰是由______(填“固态”或“气态”)物质燃烧形成的。
(2)探究二:铁丝在氧气中燃烧为什么没有火焰产生?
【查阅资料】
物质
熔点(℃)
沸点(℃)
燃烧时的温度(℃)
铁
1535
2750
约1800
钠
97.8
883
约1400
请结合探究一与上表中的数据,简要说明铁丝在氧气中燃烧没有火焰产生的原因:______。由此推测:钠在氧气中燃烧时,______(填“有”或“没有”)火焰产生。
(3)拓展思考:木炭在氧气中燃烧发出白光,没有火焰产生。但生活中发现,冬天用木炭烤火取暖时木炭燃烧会产生火焰,其原因可能是:______。
13.(2021·安徽安庆·九年级期末)燃烧是我们生活中常见的现象,课外兴趣小组同学将燃着的蜡烛伸入到装满空气的集气瓶中,发现蜡烛一会儿熄灭,大家对蜡烛熄灭的原因产生了争论。
【做出猜想】
甲同学认为:二氧化碳浓度大使蜡烛熄灭。
乙同学认为:集气瓶中氧气耗尽,蜡烛熄灭。
【查阅资料】生石灰(氧化钙)与水反应会产生大量热。
【探究一】甲同学用排水法收集一瓶20%的氧气和80%的二氧化碳的混合体,将燃着的蜡烛伸入集气瓶中观察到蜡烛燃烧很长时间,再缓慢熄火,结论:_____。
【探究二】乙同学在老师的帮助下设计了如图1所示的实验装置,高的燃烧匙上放一只蜡烛,低的燃烧匙上铺有生石灰,生石灰上放一粒白磷,在低燃烧匙的正上方放置一个装有水的胶头滴管,待蜡烛熄灭时,胶头滴管中水滴入燃烧匙中,白磷发生燃烧。
写出白磷燃烧的化学方程式:_____。
结论:乙同学猜想不正确,蜡烛燃烧熄灭后,集气瓶中还有氧气。
【交流与反思】(1)生石灰与水反应的化学方程式_____,作用是_____。
(2)白磷燃烧熄灭后,用氧气传感器测得氧气瓶中仍有3.4%的氧气,所以蜡烛、白磷熄灭的原因是_____。
(3)氧气浓度对可燃物燃烧有较大影响,请你以铁丝为例,利用电加热引燃,设计实验,写出你的实验方案:_____。
(4)拓展:小组同学还设计如图2所示实验装置,用数字实验测定红磷在密闭空气中燃烧过程中的压强、温度、氧气浓度变化情况(如图3)。根据图像回答问题:
①影响集气瓶中压强变化的因素有温度和_____。
②压强曲线BC段曲线变化的原因分析:_____。
③DE段压强突然增大的实验操作是_____(指出操作时机、操作方法及压强增大原因)。
14.(2021·湖南·明达中学九年级阶段练习)一中教育集团化学兴趣小组的同学对“蜡烛燃烧的产物”进行了以下探究。
【查阅资料】蜡烛的主要成分是石蜡,石蜡由碳、氢两种元素组成。
【作出猜想】蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水。
【实验验证】图1是同学们设计的“蜡烛燃烧产物检验”的实验装置(夹持仪器未画出)。
(1)点燃蜡烛,小广同学观察到_________,说明蜡烛燃烧的产物是二氧化碳和水;
(2)小雅同学认为小广看到的小水珠不是蜡烛燃烧后生成的水,而可能是因蜡烛燃烧时放出热量,使空气中的水分受热后遇冷而冷凝引起的,你认为小雅的猜想是否正确?________(填“正确”或“不正确”);请你设计一个简单的对比实验加以说明_________(填实验操作、现象);
【交流讨论】实验中有同学观察到一个意外现象:漏斗内壁上有少量黑色物质。经分析,同学们一致认为黑色物质是石蜡不充分燃烧生成的炭黑。由此他们猜想还可能生成一氧化碳。为验证一氧化碳,同学们又设计了如图2所示的实验。
(1)实验前,先在玻璃管的中部放入一团棉花,其目的是__________;
(2)将a端插入蜡烛的________(填“内焰”“外焰”或“焰心”)。
(3)用酒精灯加热b端的糊状物,一段时间后,观察到黑色物质变成红色,证明蜡烛不充分燃烧有一氧化碳生成。
【拓展应用】含碳燃料不充分燃烧会生成一氧化碳等物质,浪费资源,且污染空气。为使其充分燃烧,应采取的措施是________(答一条即可)。
15.(2020·江西南昌·九年级阶段练习)实验小组欲探究石蜡的元素组成,进行如下实验:
【提出猜想】石蜡由什么元素组成?
【进行实验】小晴取适量的石蜡按图示进行操作,并分别将干冷的烧杯和蘸有澄清石灰水的烧杯倒置于火焰上方。
【讨论交流】其他同学认为小晴的实验设计不严谨,原因是______;经改进试验后,检验到石蜡在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水,由此确定石蜡中一定含有______元素和______元素,可能含氧元素。为了进一步确定其元素组成,改进成密闭装置。
【数据记录】39.2g石蜡在装置中充分燃烧后,生成水的质量是11.7g,二氧化碳的质量是27.5g。
试回答下列问题:
(1)石蜡中氢元素和碳元素的质量比是多少?_________________(写出计算过程)
(2)石蜡中氢原子和碳原子的个数比是______(约为最简整数比)。
16.(2020·江西·新建五中九年级阶段练习)化学兴趣小组同学在一起探究蜡烛燃烧,他们将短玻璃管插入焰心,发现另一端也可以点燃,也称“母子火焰”,如图所示。对此他们进行实验探究:
【提出问题】导管里一定有可燃性气体,气体成分可能会是什么呢?
【猜想假设】
猜想1:可能是蜡烛燃烧产生的水蒸气;
猜想2:可能是蜡烛不完全燃烧产生的一氧化碳;
猜想3:可能是_______;
猜想4:可能是蜡烛不完全燃烧产生的一氧化碳和蜡烛受热后产生的石蜡蒸气的混合气体。
【查阅资料】一氧化碳能够燃烧。
【交流讨论】同学们一致认为猜想1错误,原因是_______。
【实验探究】兴趣小组同学换一根较长的导管插入焰心,并用湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验。
【实验分析】
可能观察到的现象
结论
导管口________,去掉毛巾,导管内壁看不到冷凝的固体
猜想2正确
导管口不能点燃,去掉毛巾,导管内壁________
猜想3正确
导管口能点燃,但火焰较小,去掉毛巾,导管内壁________
猜想4正确
【实验拓展】
(1)实验中湿毛巾的作用是_______。
(2)熄灭蜡烛,出现白烟,白烟的成分是_______,产生白烟的原因是______。
17.(2020·福建南平·九年级阶段练习)初三化学兴趣小组对蜡烛及其燃烧进行深入探究。
【实验一】蜡烛的燃烧
(1)小明同学对“蜡烛在敞开环境中的燃烧实验”的观察记录如下,其中描述蜡烛的物理性质的是 ___(填标号),描述蜡烛的化学性质可用反应的文字表达式表示为_________ 。
①原料是半透明、微臭的白色固体
②形状是圆柱形,顶部为圆锥形尖出
③质软,可用指甲刮出痕迹
④可以在空气中燃烧,产生黄色火焰并放出热量
(2)将桌面上两支燃着的且高低不同的蜡烛用一个大烧杯罩住,最先熄灭的是________ ,其原因是 __________。
(3)小明同学从以上实验得出结论:蜡烛燃烧需要氧气。同学们进一步探究:将燃着的蜡烛放入密闭的容器中,同时用氧气传感器测得密闭容器中氧气含量的变化如图所示。根据图示数据,请完善小明同学的结论:________________。
【实验二】蜡烛刚熄灭时,总会有一缕白烟冒出,对白烟的成分展开探究。
【猜想假设】A.白烟是燃烧时生成的二氧化碳;
B.白烟是燃烧时生成的水蒸气;
C.白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体颗粒。
【实验探究】
(4)吹灭蜡烛,立即用一个内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟,其目的是验证假设 ______(填标号)。但这样做并不能得出正确的结论,原因是 __________。
(5)吹灭蜡烛,立即用燃着的木条去点白烟(注意不要接触烛芯),发现蜡烛重新被点燃,说明白烟具有可燃性,这为假设 __________(填标号,下同)提供了证据。同时可排除假设___________,因为____________ 。
(6)请你设计验证假设 B 的实验方案__________ 。
18.(2020·安徽·淮南市潘集区祁集中学九年级阶段练习)酒精灯是实验室中常用的加热仪器,某兴趣小组同学对酒精灯火焰进行如下探究.
(1)甲同学取一根火柴梗,拿住一端迅速平放入酒精灯传感器火焰中,1~2s后取出,观察到位于____层的火柴梗烧焦的最厉害,在火焰上方罩冷而干燥的烧杯,发现烧杯变浑浊;把烧杯倒转过来倒入澄清的石灰水,石灰水变浑浊。写出酒精燃烧的文字表达式____。
(2)焰心的温度为什么低呢?乙同学用注射器抽取灯芯和焰心交界处气体(见图一),利用氧气传感器测量氧气的体积分数(见下表).丙同学利用高温传感器(见图二)测酒精灯灯芯和焰心交界处温度(见下表)
测量次数
第一次
第二次
第三次
灯芯和焰心交界处氧气体积分数
5.93%
5.29%
6.53%
灯芯和焰心交界处温度/℃
236
243
240
乙、丙同学多次进行测量的目的是____由表格数据分析焰心处的可燃性气体主要是_______
(3)火柴梗燃烧需要氧气的最低含量是14.0%,最低温度是270℃,结合上表谈谈你对“火柴梗在焰心处没有明显变化”的认识_______
(4)如果考虑抽气时空气的影响,则乙同学测出的氧气浓度比焰心的实际氧气浓度_______(“高”或“低”);另外乙同学所测氧气的体积分数差异的原因可能是____。(写出一点即可)
19.(2022·全国·九年级专题练习)某校化学研究小组同学利用数字化实验室对初中化学常见的实验进行了 探究活动。
(1)探究二氧化碳与水的反应
Ⅰ.图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色,乙试管的作用是______;
Ⅱ.由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变____(填“强”或“弱”).
(2)探究蜡烛燃烧的产物二氧化碳和水。
Ⅰ.如图3所示,用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡,可观察到________,证明反应生成了二氧化碳.
Ⅱ.如图4所示,蜡烛在密闭容器内燃烧,同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化,形成三条曲线如坐标图所示。曲线____(填“a”“b”或“c”)能够说明蜡烛燃烧生成了__________ 。
(3)比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度:
Ⅰ.图5中,乙试管中稀盐酸的浓度C%应为______。
Ⅱ.按图6所示进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内气压的变化如坐标图所示.对比分析坐标图中的点____(填a〜d)可知:两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
20.(2022·全国·九年级专题练习)利用pH传感器实时监测在酸碱中和反应过程中pH的变化情况,是化学实验的一大重要变革,它可将实验过程中某些因素(酸碱性、气压等)的变化以数据、图象的形式呈现出来,这种方法极大丰富了实验研究的方法,被称为“数字化实验”。某校化学研究小组同学利用数字化实验室。对初中化学常见的实验进行了探究活动,请回答:
(1)探究二氧化碳与水的反应
方案一
方案二(数字化实验)
Ⅰ、图1中可观察到甲试管中的紫色液体变为红色,乙试管的作用是_________。
II、由图2坐标图中的曲线可知,烧杯内溶液的酸性逐渐变_______(填“强”或“弱”),化学方程式为_________。
(2)探究蜡烛燃烧的产物
方案一
方案二(数字化实验)
Ⅰ、如图3所示,用注射器在蜡烛外焰部位抽气并振荡,可观察到________,该反应生成了二氧化碳,该反应的化学方程式为_______。
II、如图4所示,蜡烛在密闭容器内燃烧,同时监测容器内氧气、二氧化碳和水蒸气含量的变化,形成三条曲线如坐标图所示。曲线_______。(选填“a”,“b”,“c”) 能够说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。
(3)比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度
方案一
方案二(数字化实验)
Ⅰ、图5中,乙试管中稀盐酸的浓度C%应为___,发生反应的化学方程式为____。
Ⅱ、按图6所示进行实验,倾斜锥形瓶使小试管内的稀盐酸流入瓶中与固体接触发生反应,瓶内气压的变化如坐标图所示。对比分析坐标图中的点_____(选填a~d)可知:两个锥形瓶内达到相同的压强时,碳酸钙粉末与粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
参考答案:
1.(1)氧气体积分数
(2)氧气体积分数和蜡烛高度相同时,烛芯长度越大,蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短
(3)相同烛芯长度、不同蜡烛高度
(4)实验1中,氧气体积分数为10%时,蜡烛立即熄灭
(5)随氧气体积分数增大,烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响
2.(1) 与甲试管起对照作用 强 H2O+CO2=H2CO3
(2) 石灰水变浑浊 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O bc
(3) 10% cd
3. 三或3 温度低 化学 I 没有蓝色火焰 有白色固体 有蓝色火焰 有白色固体 焰心处与氧气接触少,燃烧不充分
4. 甲 氧气的浓度太低 4P+5O2点燃2P2O5 CaO+H2O=CaOH2 燃烧放热导致压强增大 DE段或DE 温度 (80.0-48.0)mL+168mL×5%200mL×100%或(200-168)mL+168mL×5%200mL×100%
5. 石灰水变浑浊
C、H CO或一氧化碳 蜡烛不完全燃烧 有气体二氧化碳生成 不完全燃烧时,会生成一氧化碳
吸石蜡油 燃烧提供热量 BD
6. 外焰的温度高 石蜡+氧气→点燃二氧化碳+水 烧杯内壁变浑浊 成立 石蜡蒸气冷凝成固体 能 碳酸钙+盐酸→氯化钙+水+二氧化碳 不助燃,不可燃 不合理 D
7. 不完全燃烧 三口瓶内壁有小水珠(或无色液滴)生成 Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O 碳元素和氢元素(C或H) 反应开始阶段,相同时间内,产生氢气的质量Zn>Fe,化学反应速率Zn>Fe,可推断金属的话动性Zn>Fe C ZnSO4 Fe Zn
8. 碳 饱和石灰水受热水分蒸发也会变浑浊
半敞口
实验4和5
探究O2起始浓度与燃烧的关系
>
bcd
9. 2KMnO4ΔK2MnO4+MnO2+O2↑ 气态 炭黑 烧杯越往下氧气越不足,燃烧越不充分(得分点在“燃烧不充分”,合理皆可) 5.04 该蜡烛中碳元素有5.04g,根据质量守恒定律,蜡烛燃烧产生二氧化碳中碳元素的质量为5.04g,即生成二氧化碳的质量为:5.04g÷(1212+16×2×100%)=18.48g,设过氧化钠完全吸收二氧化碳后产生的氧气质量是x,则:
2CO28818.84g+2Na2O2=2Na2CO3+O232x8832=18.84gxx=6.72g
故过氧化钠完全吸收二氧化碳后产生的氧气质量是6.72g。 Fe 加入足量氢氧化钠溶液,观察到固体不溶解 燃烧时间太短,未产生足够的热量使温度达到镁的着火点
10. 铁+氧气→点燃四氧化三铁 在氧气浓度大于50%时,浓度越大,燃烧越剧烈,在氧气浓度低于50%时,铁丝不燃烧 C 排水法收集 气态 沸点 有 木炭在氧气中完全燃烧,在空气中氧气浓度较低不能完全燃烧,木炭燃烧过程中产生的一氧化碳等可燃性气体继续燃烧产生了火焰 反应物的浓度会影响燃烧时火焰的产生
11. 验证蜡烛燃烧生成水 澄清石灰水变浑浊 黑色固体是炭黑 二氧化碳是无色气体 石蜡是白色固体 小芳 C
12. 蜡烛复燃 气态 铁丝燃烧是固体在燃烧 有 生活中木炭燃烧时,生成了其它可燃性气体
13. 甲同学的猜想不合理 4P+5O2点燃2P2O5 CaO+H2O=Ca(OH)2 引燃白磷(提供热量) 氧气的浓度过低,不足以支持燃烧 利用电加热引燃,发现盛有空气的集气瓶内的铁丝不燃烧,而在盛有氧气的集气瓶内的铁丝剧烈燃烧,这说明氧气浓度对可燃物燃烧有较大影响 气体的量(或氧气的浓度等合理即可) 红磷在空气中燃烧放出大量的热,使温度上升,集气瓶中气体的压强就会增大; 待反应结束,集气瓶冷却后,再打开弹簧夹,水倒流入集气瓶内,气体的体积减小
14. 漏斗内壁出现小水珠,澄清的石灰水变浑浊 不正确 用干燥的小木炭代替蜡烛燃烧漏斗内壁未出现小水珠 阻挡炭黑,防止炭黑与CuO反应 焰心 提供充足的空(氧)气(或增大燃料与氧气的接触面积等合理答案)
15. 灯芯含有碳元素燃烧也会产生二氧化碳 碳 氢 解:39.2g石蜡在装置中充分燃烧后,生成水的质量是11.7g,二氧化碳的质量是27.5g,
则石蜡中氢元素的质量为:11.7g×218×100%=1.3g;
碳元素的质量为:27.5g×1244×100%=7.5g;
则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是:1.3g7.5g=1375;
答:则石蜡中氢元素和碳元素的质量比是1375。 5225
16. 蜡烛受热后产生的石蜡蒸气 水蒸气不能燃烧 能点燃 看到冷凝的固体 看到冷凝的固体 降低导管的温度,加速石蜡蒸气冷凝 石蜡的固体小颗粒 石蜡蒸气遇冷凝结成固体小颗粒
17. ①②③ 石蜡+氧气→点燃二氧化碳+水 高的蜡烛 蜡烛燃烧放出大量的热,使生成的二氧化碳受热,从而其密度减小且小于空气的密度,上升到烧杯的上部,使较长的蜡烛因缺氧而先熄灭 蜡烛燃烧需要一定体积分数的氧气 A 因为刚吹灭的蜡烛附近尚有反应生成的二氧化碳存在 C AB 二氧化碳和水蒸气均不能燃烧 吹灭蜡烛,立即用一个干而冷的烧杯罩住白烟,观察烧杯内壁是否有水雾
18. 外焰 酒精+氧气→点燃二氧化碳+水 减少误差 酒精蒸气 氧气含量不足,温度达不到燃烧需要的最低温度火柴梗不会燃烧 高 注射器针头所处的位置不同或受空气的影响程度不同
19. 对照 强 石灰水变浑浊 b、c 二氧化碳和水 10% cd
20. 与试管甲起对照作用 强 CO2+H2O=H2CO3 澄清石灰水变浑浊 CO2+Ca(OH)2=CaCO3↓+H2O b、c 10% CaCO3+2HCl=CaCl2+H2O+CO2↑ c、d
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