Question

5．化学兴趣小组的同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究．

（1）取一支红色的短蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛一直浮在水面上．据此请总结出常温下蜡烛的两条物理性质：红色固体；不溶于水；密度比水小
（2）点燃蜡烛（图一），能观察到发生化学变化的现象：发光、发热、燃烧等．（写出一条）
（3）取一小木条，迅速平放入火焰中（图二）约一秒后取出，观察到木条表面出现环形焦斑．据此推测，蜡烛火焰中外焰温度最高．
（4）将短玻璃管插入焰心，用燃烧的木条靠近导管另一端（图三），发现导出的气体可以点燃．请你推测导管里气体可能会是石蜡蒸汽．
（5）取一只冷而干燥的小烧杯罩在蜡烛火焰上方（图四），观察烧杯壁上有水珠出现．片刻后取下烧杯，迅速向烧杯中倒入少量澄清的石灰水，振荡，观察到石灰水变浑浊．
据此小明得出蜡烛是由碳、氢元素组成的．你认为他的结论是否正确？不正确．
（6）为了测定蜡烛中碳、氢两 种元素的质量比，小华设计了如图所示的实验．

	蜡烛	装置Ⅱ	装置Ⅲ
反应前的质量/g	15.8	182.3	212.2
反应后的质量/g	14.4	184.1	216.6

实验步骤如下：
先分别称量蜡烛、装置Ⅱ（吸收水）、装置Ⅲ（吸收二氧化碳）的质量．按图示连接好仪器，点燃蜡烛，同时从a导管口抽气．一段时间后熄灭蜡烛，再分别称量蜡烛、装置Ⅱ、装置Ⅲ的质量．
实验数据如上表．请回答：
①该实验中测得水的质量为1.8g．
②由该实验数据计算，蜡烛中碳、氢元素的质量之比为6：1．
③理论上，装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量，其原因是与消耗的蜡烛比较，生成的二氧化碳和水中增加了参加反应的氧气所含氧元素质量．
④该实验能否准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量？说明理由．

Answer 1

分析 （1）根据题意正确分析现象，从石蜡的物理性质进行思考；
（2）根据蜡烛的现象解答；
（3）根据蜡烛的外焰的温度最高来解答该题；
（4）根据蜡烛火焰中的蜡烛蒸气燃烧而产生的，焰心的物质具有可燃性解答；
（5）根据石蜡燃烧产物是二氧化碳与水，以及水和二氧化碳的检验方法进行解答；
（6）要测定蜡烛中碳氢元素的质量比，需从其燃烧的产物二氧化碳和水的质量着手，化学反应前后元素的质量不变．要测定水的质量，可以使用浓硫酸来吸收，要测定二氧化碳的质量，可使用氢氧化钠溶液来吸收，需要先测水的质量，再测二氧化碳的质量．要准确测定水和二氧化碳的质量，需要排除空气中水和二氧化碳的干扰．

解答 解：
（1）用小刀可以切下蜡烛，说明蜡烛比较软；蜡烛漂浮于水面，说明蜡烛的密度小于水的密度；
（2）蜡烛燃烧发光、发热；
（3）蜡烛的外焰温度最高，所以可以观察到靠近蜡烛外焰处的火柴梗最先碳化；
（4）在玻璃管的另一端点燃，另一端产生火焰，这说明焰心物质的状态为气态，焰心物质的性质具有可燃性；导管里气体可能会是石蜡蒸汽；
（5）烧杯内壁产生了液体，说明蜡烛燃烧产生了水，而澄清石灰水变浑浊，说明产生了二氧化碳；即蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水．
（6）
①分析表格，装置二盛放的是浓硫酸，吸收的是水，原来质量是182.3g，后来是184.1g，所以生成水的质量是：184.1g-182.3g=1.8g，装置三盛放的是氢氧化钠溶液，吸收的是二氧化碳，原来质量是212.2g，后来是216.6g，所以生成二氧化碳的质量是：216.6g-212.2g=4.4g；
②1.8g水含氢元素的质量为：1.8g×$\frac{2}{18}$=0.2g，4.4g二氧化碳含碳元素的质量为：4.4g×$\frac{12}{44}$=1.2g，所以碳氢元素的质量比为：1.2g：0.2g=6：1；
③根据质量守恒定律，参加反应的各物质的质量和等于生成的各物质的质量和，消耗的蜡烛+氧气=水+二氧化碳，所以装置Ⅱ和装置Ⅲ增加的总质量大于蜡烛失去的质量，所以本题答案为：与消耗的蜡烛比较，生成的二氧化碳和水中增加了参加反应的氧气所含氧元素质量；
④要准确测出蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的质量，需要排除空气中原有的二氧化碳和水，而本题的装置中没有除水和除二氧化碳的装置，故测定的结果不准确．
答案：
（1）红色固体；不溶于水； 密度比水小；
（2）发光、发热、燃烧等；
（3）外焰；
（4）石蜡蒸汽；
（5）水珠；石灰水变浑浊；不正确；
（6）
①1.8；
②6：1；
③与消耗的蜡烛比较，生成的二氧化碳和水中增加了参加反应的氧气所含氧元素质量；
④不能，空气中的水和二氧化碳也能被装置Ⅱ、装置Ⅲ吸收．

点评 本题主要测试学生的实验操作能力和方法的掌握情况，以及学生对石蜡的性质的了解，如果学生了解石蜡的成分，并能正确分析实验现象，就能正确解答．