化学九年级上册课题2 化学是一门以实验为基础的科学测试题

这是一份化学九年级上册课题2 化学是一门以实验为基础的科学测试题，共32页。试卷主要包含了探究，关于蜡烛的实验探究等内容，欢迎下载使用。

1．人体通过肺与外界进行气体交换，吸入空气中的氧气，排出二氧化碳和水蒸气。但人体排出的二氧化碳究竟是空气中原有的，还是人体代谢的最终产物，为了证实这个问题，有人采用了以下装置进行实验。
（1）人吸气时，应将弹簧夹A______（选填“打开”或“夹紧”，下同），而弹簧夹B则______。
（2）人呼气时，应将弹簧夹A______，而弹簧夹B则______，此时可观察到瓶Ⅱ内的现象是______。
（3）瓶Ⅰ中所装试剂的作用是______，瓶Ⅱ中所装试剂的作用是______。将上述操作反复进行，能证明人呼出的气体中所含有的二氧化碳不是来自空气，而是人体代谢产物。
【答案】
（1） 打开 关闭
（2） 关闭 打开 若澄清石灰水变浑浊
（3） 除去空气中的二氧化碳，防止造成干扰 证明人呼出的气体中含有二氧化碳
【解析】
（1）由图可知，人吸气时，应打开夹子A，关闭夹子B，故填打开、关闭。
（2）由图可知，人呼气时，应该打开夹子B，关闭夹子A，故填关闭、打开。
（3）吸入的空气经过锥形瓶A，A瓶的作用是吸收空气中的二氧化碳，避免空气中的二氧化碳对实验产生干扰，故填吸收除去空气中的二氧化碳，防止造成干扰。人呼气时，瓶Ⅱ中的石灰水变浑浊，证明人呼出的气体中含有二氧化碳 。
2．为了比较人体呼出的气体和吸入的空气中二氧化碳含量的高低，某化学活动小组的同学设计了如图所示的装置进行实验：

（1）首先由导管______吸气约15s，观察到澄清石灰水______，说明空气中二氧化碳的含量低。
（2）然后由导管______吹气约15s，观察到澄清石灰水______，说明呼出的气体中二氧化碳的含量______。
（3）综合上述实验，可得出结论：人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的______。
【答案】
（1） A 不变浑浊
（2） B 变浑浊 高
（3）高
【解析】
（1）由图可知，由导管 A吸气时，观察到澄清石灰水不变浑浊，说明空气中二氧化碳的含量低。
（2）由图可知，由导管B吹气时，观察到澄清石灰水变浑浊，说明呼出的气体中二氧化碳的含量高。
（3）综合上述实验，可得出结论：人体呼出的气体中二氧化碳的含量比空气中的高。
3．某兴趣小组对“人体吸入的空气和呼出的气体有什么不同”进行探究。
(1)小明进行了实验并得出结论如下表，请补充完整。
(2)小红认为实验③的结论不正确，并查阅到相关资料。
（资料卡片）
Ⅰ.经测定，人体吸入空气和呼出气体中各成分的体积分数大约是：
Ⅱ.用氧气、二氧化碳传感器在烧杯顶部测量杯内两支蜡烛从点燃到全部熄灭后，杯内氧气和二氧化碳的浓度变化如图。
Ⅱ.将燃着的木条插入含20%氧气和80%二氧化碳的集气瓶中，木条能正常燃烧。
请结合以上资料，简述小红认为实验③结论不正确的理由。_______
【答案】（1）浑浊
（2） 由资料Ⅲ可知，二氧化碳含量80%时木条仍能燃烧，而呼出气体中二氧化碳含量仅为4%，因此，不是呼岀气体中二氧化碳含量高导致木条熄灭。(或由资料Ⅱ可知，当氧气含量低于15.65%(约16%)时蜡烛熄灭，而呼出气体中氧气含量为16%，因此木条熄灭的原因是氧气含量不足)
【解析】
（1）收集两瓶呼出的气体，向其中一瓶气体中加入澄清的石灰水，振荡，呼出的气体中含有二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，二氧化碳与氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，该反应的化学方程式；
（2）由资料Ⅲ可知，二氧化碳含量80%时木条仍能燃烧，而呼出气体中二氧化碳含量仅为4%，因此，不是呼岀气体中二氧化碳含量高导致木条熄灭。(或由资料Ⅱ可知，当氧气含量低于15.65%(约16%)时蜡烛熄灭，而呼出气体中氧气含量为16%，因此木条熄灭的原因是氧气含量不足)
4．（1）如图所示，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。
（2）比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度
Ⅰ、方案一中，乙试管中稀盐酸的浓度C%应为_____。
Ⅱ、按方案二所示进行实验，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，碳酸钙粉末与稀盐酸反应所需时间更短。
【答案】（1）bc （2） 10% cd
【解析】
（1）蜡烛在密闭容器内燃烧消耗了氧气生成二氧化碳气体和水蒸气，空气中主要成分氮气不参与反应，二氧化碳和水的含量反应后会增加，结合图像看曲线bc能够说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水；
（2）Ⅰ、比较块状碳酸钙、碳酸钙粉末与稀盐酸反应的速度；方案一中，控制变量为碳酸钙的形状，故乙试管中稀盐酸的浓度C%应为10%；
Ⅱ、按方案二所示进行实验，结合图像可知，相同的压强时的点为cd点，故对比分析坐标图中的点cd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。
5．1860年，英国化学家法拉第在为少年儿童所做的化学讲座中用蜡烛和或璃导管做了一个十分有趣的”子母火焰”实验，如图。
①他将玻璃导管的一端插入蜡烛火焰（母火焰）的中心部位后，把燃着的火柴放在导管另一端的尖嘴处，发现尖嘴处也出现了火焰（子火焰）。
②他用湿冷的毛巾包住导管，发现子火焰熄灭。
③拿下导管去掉毛巾，发现导管内壁附有冷凝的固体。
请你根据以上实验过程中的现象，回答下列问题：
（1）你认为导管内冷凝的固体的主要成分应该是___。
（2）有同学认为子火焰处燃烧的物质是石蜡不完全燃烧产生的一氧化碳气体，另一个同学指出了他观点的错误，理由是___________
（3）蜡烛火焰分为_____层，温度最高的是_____。该实验成功的关键有两点：一是做该实验时，导气管不宜过长，否则不能产生子火焰，其原因是_____________________； 二是导气管必须插入到母火焰的焰心处，因为在外焰处，石蜡蒸汽会与氧气充分接触，生成____________。
【答案】（1）石蜡 （2）一氧化碳不会在道管处冷凝为固体 （3）3 外焰 太长石蜡蒸汽容易凝华为固体 二氧化碳与水
【解析】
（1）导管中导出的气体可以燃烧，用湿冷的毛巾包住导管，发现子火焰熄灭；那么导管内冷凝的固体的主要成分应该是石蜡；
（2）蜡烛能产生子母火焰这一现象是由石蜡的性质决定的，其中，化学性质是石蜡具有可燃性，物理性质是石蜡的熔点和沸点都较低；一氧化碳为气体，不会冷凝为固体；
（3）蜡烛火焰分为焰心、内焰、外焰三层，外焰燃烧最充分，温度最高；该实验成功的关键是导气管不能太长，如果导气管太长，由于温度的降低，石蜡蒸气会在导管中冷凝，不能从导气管的末端导出，使实验不成功；导气管必须插入到母火焰的焰心处，若是插到外焰中也不能产生子火焰，其原因是母火焰的外焰部分石蜡燃烧充分生成二氧化碳和水蒸气，无石蜡蒸气导出，不能产生子火焰。
6．探究：蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？
提出问题：蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么？
提出假设：
小亮猜测白烟是燃烧时产生的二氧化碳；
小光猜测白烟是燃烧时生成的水蒸气；
小明猜测白烟是石蜡蒸汽凝成的石蜡颗粒。
查阅资料：烟是由固体颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。石蜡的熔沸点都很低，很容易液化或气化。二氧化碳是能使澄清石灰水变浑浊的气体。
实验探究：
①吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，石灰水变浑浊，其目的是为了验证______，但这样做并不能得出正确的结论。原因是______。
②吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是______。
③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触蜡芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为假设______提供了证据。同时可排除假设______。
实验结论：______的猜测是正确的。
【答案】（1）白烟是二氧化碳 刚熄灭的蜡烛周围有大量的二氧化碳 （2）水蒸气 （3）白烟是石蜡颗粒 二氧化碳 小明
【解析】
实验探究：①通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，石灰水变浑浊，其目的是为了验证白烟是二氧化碳；
蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，刚熄灭的蜡烛周围有大量的二氧化碳，故这样做并不能得出正确的结论；
②吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是水蒸气；
③吹灭蜡烛，立即用燃着的木条去点白烟（注意不要接触蜡芯），发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，石蜡具有可燃性，二氧化碳不可燃、不助燃，故这为假设白烟是石蜡颗粒提供了证据，同时可以排除假设白烟是二氧化碳；
实验结论：由以上分析可知，白烟是石蜡颗粒，小明的猜想是正确的。
7．完成教材“探究”实验，观察并记录实验现象，填写下列空白。
（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体有什么不同？
（猜想与假设）吸入的空气和呼出的气体中______、______、______的含量不同。
（设计并进行实验）
步骤一：取两个空集气瓶，用______将瓶口盖好，收集两瓶空气样品。
步骤二：用______法收集呼出的气体。操作是将集气瓶______，并用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后______，把盛满水的瓶子连同玻璃片______。将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内______呼出的气体。在______，然后取出集气瓶______在实验桌上。
步骤三：将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中、
步骤四：向空气样品和呼出气体的样品中各滴入______的______，振荡。
步骤五：取两块干燥的玻璃片或镜片，对着其中一块哈气。
（得出结论）
【答案】猜想与假设氧气 二氧化碳 水蒸气
步骤一： 玻璃片
步骤二：排水法 盛满水 推动玻璃片将瓶口全部盖住 一起倒立在水槽中 充满 水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好 正放
步骤三：无明显变化 熄灭 低
步骤四：相同滴数 澄清石灰水 无明显变化 变浑浊 高
步骤五：无明显变化 有水雾生成 高 得出结论:高于 低于 低于
【解析】
二氧化碳可以使澄清石灰水变成白色浑浊液，在实验中，白色浑浊物越多。说明气体中二氧化碳越多。木条燃烧越旺，说明氧气越多。二氧化碳可以使燃着的木条熄天。水蒸气遇冷液化成小水珠。
根据实验记录填表如下：
猜想与假设：
吸入的空气和呼出的气体中氧气 、 二氧化碳 、 水蒸气的含量不同。
设计并进行实验：
步骤一：取两个空集气瓶，用玻璃片将瓶口盖好，收集两瓶空气样品。
步骤二：用排水法收集呼出的气体。操作是将集气瓶盛满水，并用玻璃片先盖住瓶口的一小部分，然后推动玻璃片将瓶口全部盖住，把盛满水的瓶子连同玻璃片一起倒立在水槽内。将饮料管小心地插入集气瓶内，并向集气瓶内缓缓吹气，直到集气瓶内充满呼出的气体。在水下立即用玻璃片将集气瓶的瓶口盖好，然后取出集气瓶正放在实验桌上。
步骤三：将燃着的小木条分别插入空气样品和呼出气体的样品中、
步骤四：向空气样品和呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡。
步骤五：取两块干燥的玻璃片或镜片，对着其中一块哈气。
得出结论：
8．人吸入的空气中二氧化碳的体积分数约占0.03%，呼出的气体中二氧化碳约占3.64%，化学兴趣小组的同学们对此产生了兴趣，欲探究二氧化碳的体积分数为什么会增加？
同学们在老师的指导下设计出如图所示的装置进行探究，请你参与并帮助完成相关问题（已知澄清石灰水能吸收二氧化碳，假设每次操作二氧化碳都被完全吸收）。
（探究实验）利用如图所示的装置进行探究。实验时，对着装置中的“呼、吸口”呼气和吸气，并观察锥形瓶中澄清的石灰水的现象。
（1）打开夹子______（填“1”或“2”），同时关闭另一个，人缓缓吸气。
（2）打开夹子______（填“1”或“2”），同时关闭另一个，人缓缓呼气。
（3）上述操作交替进行若干次，当锥形瓶______（选填“A”或“B”）中的澄清石灰水有明显实验现象时，停止操作。
（实验结论）
根据实验现象得出结论，二氧化碳是人体呼吸作用的代谢产物。
（拓展与交流）
（4）A、B中澄清石灰水的作用不同，其中A瓶的作用为______。
（5）吸气时，若打开与关闭的夹子弄反了，可能的后果是______；呼气时，若打开与关闭的夹子弄反了，可能的后果是______。
【答案】(11 (22 (3B (4吸收（或去除）空气中的二氧化碳（若写与B形成对比，不给分；过滤空气中的二氧化碳也不给分） (5人会吸入石灰水 澄清石灰水被排出锥形瓶外（意思表达对即可）
【解析】
（1）由图可知，人吸气时，应打开夹子1，关闭夹子2，故填1。
（2）由图可知，人呼气时，应该打来夹子2，关闭夹子1，故填2。
（3）人呼出的气体经过装置B，所以当锥形瓶B中的澄清石灰水有明显实验现象时，停止操作，故填B。
（4）吸入的空气经过锥形瓶A，A瓶的作用是吸收空气中的二氧化碳，避免空气中的二氧化碳对实验产生干扰，故填吸收空气中的二氧化碳。
（5）吸气时，若打开与关闭的夹子弄反了，可能的后果是A瓶中的石灰水被人吸入，故填人会吸入石灰水；呼气时，若打开与关闭的夹子弄反了，可能的后果是B瓶中的澄清石灰水被排出锥形瓶外，故填澄清石灰水被排出锥形瓶外。
9．关于蜡烛的实验探究：小敏是某班的小小化学家，最近对蜡烛产生了兴趣，于是开始了系列实验。

(1)点燃一支蜡烛，先用一木筷迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木筷表面出现了如图(a)上所示的圆弧状焦黑斑，其产生的原因是_______。
(2)如图(b)，在火焰正上方罩一个普通漏斗，用一燃着的火柴接近漏斗颈口处，可观察到火焰____。
(3)如图(c)斜插入蜡烛焰心时，观察到漏斗颈口处产生了黄色火焰，这是由于_______。
(4)为了探究蜡烛的燃烧产物，他取了个干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现杯壁有_____出现，将小烧杯迅速倒置，倒入澄清石灰水，振荡，发现石灰水___，据此他得出蜡烛燃烧生成____、___的结论。
【答案】(1火焰各层温度不同 (2熄灭 (3气体中含有石蜡蒸气 (4水珠 变浑浊 二氧化碳 水
【解析】
（1）蜡烛的火焰分为三层，外层火焰温度最高，焰心温度最低，点燃一支蜡烛，先用一木筷迅速插入蜡烛火焰中，片刻后取出，观察到木筷表面出现了如图(a)上所示的圆弧状焦黑斑，其产生的原因是火焰各层温度不同外焰温度高，加热部位最先碳化，故填：火焰各层温度不同。
（2）图(b)，在火焰正上方罩一个普通漏斗，用一燃着的火柴接近漏斗颈口处，可观察到火焰熄灭，是由于蜡烛燃烧生成的二氧化碳不支持燃烧，故填：熄灭。
（3）(c)斜插入蜡烛焰心时，观察到漏斗颈口处产生了黄色火焰，由于气体中含有石蜡蒸气，石蜡蒸汽燃烧产生黄色火焰，故填：气体中含有石蜡蒸气。
（4）蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，干冷的小烧杯罩在火焰上方，发现杯壁有水珠（或水雾）出现，将小烧杯迅速置，倒入澄清石灰水，振荡，发现石灰水变浑浊，得出蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，故填：水珠；变浑浊；二氧化碳；水。
10．凡是有发光发热现象的变化一定是化学变化吗?
（问题）发光发热现象是化学变化的标志之一，如碳，铁和石蜡等物质在氧气中燃烧时就伴随发光发热现象，那么凡是有发光发热现象的变化都一定是化学变化吗？
（实验）为了找到有说明力的证据，某同学找来蜡烛并与白炽灯做了下列对比实验。请完成下表中有关内容的填写：
蜡烛燃烧和白炽灯内钨丝通电时变化情况的比较：
（问题探究）蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？
（提出问题）蜡烛刚熄灭时，总会有一缕白烟冒出，它的成分是什么呢？有人提出了如下假设：
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．白烟是石蜡蒸汽凝成的石蜡固体。
（实验探究）
（1）吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是为了验证假设_________（填序号）。
（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是_________。
（3）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_________提供了证据。同时可排除假设_________，因为_________。
【答案】实验：水雾 灼热 浑浊 二氧化碳 水 化学 没有 没有 物理 （1）A （2）水蒸气 （3） C A和B 二氧化碳和水蒸气不具有可燃性
【解析】
实验：（1）点燃蜡烛，分别用干冷烧杯和沾有石灰水的烧杯罩在火焰上。观察现象，约1min～2min后，再吹灭蜡烛。可观察到：①干冷烧杯内壁出现水雾；②用手触摸烧杯壁，有灼热感觉。③石灰水变浑浊；
结论为：②干冷烧杯内壁出现水雾，说明有水生成，石灰水变浑浊，说明反应生成了二氧化碳，故蜡烛燃烧时有二氧化碳和水生成，该反应有新物质生成，因此发生的是化学变化；
（2）通过观察，可得③停止通电后，钨丝颜色和状态没有变化，故结论为：②通电前后，钨丝本身没有发生变化，没有新物质生成，因此发生的是物理变化；
实验探究：（1）吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，通常用澄清石灰水来检验二氧化碳，故其目的是为了验证假设A；
（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有出现水雾，说明白烟不是水蒸气；
（3）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，石蜡具有可燃性，故这为假设C提供了证据。二氧化碳和水蒸气不具有可燃性，故同时可排除假设A和C。
11．小明通过学习“蜡烛及其燃烧的探究”，最近对蜡烛燃烧、酒精灯燃烧、家庭使用的液化气燃烧等产生了兴趣，于是开始了系列实验。

（1）点燃液化气，观察到的主要现象有______（填序号）
①发出蓝色火焰；②燃烧后产生刺激性气味；③发光、放热；④产生浓烟；⑤火焰分层
（2）用一支木筷迅速插入液化气火焰中片刻取出，观察到在最外层呈圆弧状黑斑，说明______温度最高，平时用水壶在液化气灶上烧开水时应用液化气的______加热。
（3）为了探究液化气燃烧后成的产物，他将一只干冷的烧杯罩在液化气的火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。这说明液化气燃烧的生成物中一定含______和______。
（4）小明发现家用液化气燃烧时在锅底会有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是______。
【答案】（1）①③⑤ （2）外焰 外焰 （3） 水 二氧化碳 （4）碳粒
【解析】
（1）点燃液化气，观察到的主要现象有发出蓝色火焰、发光、放热、火焰分层，故选①③⑤。
（2）用一支木筷迅速插入液化气火焰中片刻取出，观察到在最外层呈圆弧状黑斑，说明外焰温度最高，所以平时用水壶在液化气灶上烧开水时应用液化气的外焰加热。
（3）为了探究液化气燃烧后成的产物，小明将一只干冷的烧杯罩在液化气的火焰上方，烧杯内壁出现水雾。取下烧杯，迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊。这说明液化气燃烧的生成物中一定含水和二氧化碳。
（4）液化气中含有碳元素，不充分燃烧会产生炭粒。小明发现家用液化气燃烧时在锅底会有黑色小颗粒产生，冷却后触摸有滑腻感，此颗粒是碳粒。
12．某兴趣小组对“蜡烛燃烧的产物”进行探究。
（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）（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到______，证明有水生成。
（2）将（1）中的小烧杯迅速倒转过来，向烧杯中注入少量澄清石灰水，振荡，石灰水变浑浊，证明有二氧化碳生成。写出石蜡在空气中燃烧的文字表达式______。同学们又用如图所示的装置进行实验，实验中小明观察到一个现象：锥形瓶内壁上有少量黑色物质。
（交流讨论）经分析，同学们一致认为黑色物质是在空气不足时，石蜡燃烧生成的______。这与酒精燃烧后，酒精灯灯芯变黑的原理______（填“相同”或“不同”）。
【答案】（1）烧杯内壁有水雾 （2）石蜡+氧气二氧化碳+水 （3）炭黑 不同
【解析】
实验验证：（1）用干冷的小烧杯罩在蜡烛火焰上，观察到烧杯内壁有水雾，证明有水生成，故填：烧杯内壁有水雾；
（2）二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊，所以由实验现象可知，蜡烛燃烧生成了二氧化碳，结合（1）现象可知，石蜡燃烧生成二氧化碳和水，反应的文字表达式为石蜡+氧气二氧化碳+水；蜡烛中含有碳元素，不完全燃烧能生成炭黑；酒精灯灯芯变黑，酒精灯在燃烧时会不断把酒精吸上去，若酒精的浓度太高，酒精中水分含量较少，灯芯上的水分蒸发吸热较少，使灯芯的温度达到其着火点，灯芯烧焦，这与石蜡不完全燃烧生成的炭黑原理不同，故填：石蜡+氧气二氧化碳+水；炭黑；不同。
13．小永同学对蜡烛（主要成分是石蜡）及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空白：
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，蜡烛浮在水面上。结论：石蜡的硬度______；密度比水的密度______。
（2）点燃蜡烛，观察到蜡烛火焰分为三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中 （如图）约1s后取出，可以看到火柴梗的______处最先碳化。
结论：蜡烛火焰的______ （填"a"或“b”或“c"） 处温度最高。
再将一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方， 烧杯内壁出现______，取下烧杯， 迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变______，该反应的符号表达式是______。
结论：蜡烛燃烧时生成了______。
【答案】（1）较小 小 （2）a a 水珠 浑浊 CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O
二氧化碳和水
【解析】
（1）取一支蜡烛，用小刀切下一小块，说明石蜡硬度较小；把它放入水中，蜡烛浮在水面上，说明石蜡的密度比水的小。
（2）蜡烛火焰分为外焰、内焰、焰心三层，把一根火柴梗放在蜡烛的火焰中约1s后取出，取出可以看到细木条的a处最先碳化，说明蜡烛火焰的外焰温度最高，外焰层与氧气接触最充分，燃烧更充分，该层温度最高。
一只干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，烧杯内壁出现水雾，说明有水生成；迅速向烧杯内倒入少量澄清石灰水，振荡，澄清石灰水变浑浊，说明生成了二氧化碳，二氧化碳气体和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，CO2+Ca(OH)2→CaCO3+H2O。
结论：实验现象说明蜡烛燃烧时生成了二氧化碳和水。
14．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）。
【答案】（1）验证蜡烛燃烧生成水 澄清石灰水变浑浊 （2）黑色固体是炭黑 （3） 二氧化碳是无色气体 （4）石蜡是白色固体 （5）小芳 （6） C
【解析】
（1）硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色，因此硫酸铜粉的作用是验证蜡烛燃烧生成水。二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，所以得到“蜡烛燃烧的产物中含有二氧化碳”这结论所对应的实验现象是澄清石灰水变浑浊。
（2）根据“”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”小芳同学：黑色固体是炭黑。
（3）小明同学提出的猜想立即遭到其他同学的反对，因为二氧化碳是无色气体，不是固体。
（4）小明认为小华同学的猜想也不对，因为石蜡是白色固体，不是黑色的。
（5）碳具有可燃性，并且燃烧生成二氧化碳使澄清石灰水变浑浊，小华发现烧杯底部黑色固体可以擦去，而且可以点燃，且生成了可以使澄清石灰水变浑浊的气体，证明小芳同学的猜想正确。
（6）根据元素种类在化学变化中不变，石蜡不完全燃烧有炭黑生成，由该实验结论可以推断出石蜡中一定含有C。
15．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）
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：______。
【答案】（1）蜡烛复燃 气态 （2）铁丝燃烧是固体在燃烧 有 （3）生活中木炭燃烧时，生成了其它可燃性气体
【解析】
（1）用火柴去点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，观察到的现象是蜡烛复燃，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气态物质燃烧，故填：蜡烛复燃；气态。
（2）铁丝在氧气中燃烧没有火焰产生的原因铁的沸点高于燃烧时的温度，铁丝燃烧是固体在燃烧，钠的沸点低于燃烧时的温度，由此推测：钠在氧气中燃烧时有火焰产生，故填：铁丝燃烧是固体在燃烧；有。
（3）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，其原因可能是生活中木炭燃烧时，生成了其它可燃性气体，故填：生活中木炭燃烧时，生成了其它可燃性气体。
16．甜叶菊是一种新型甜味剂，实验小组欲探究甜叶菊苷的元素组成，进行如图实验：
（查阅资料）浓硫酸为常用的干燥剂，可以吸收水，氢氧化钠固体不仅可以吸收水还能吸收二氧化碳。
（提出猜想）甜叶菊苷由什么元素组成？
（进行实验）小晴取适量的甜叶菊苷按如甲图进行操作，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。发现干冷的烧杯内壁有水雾，澄清石灰水变浑浊，小晴由此确定甜叶菊苷中一定含有碳、氢元素。
（讨论交流）其他同学认为小睛的实验设计不严谨，原因是_____。改进实验后，检验到甜叶菊苷在氧气中充分燃烧的产物只有二氧化碳和水，由此确定甜叶菊苷中一定合有碳、氢元素。
（继续探究）为了进一步确定其元素组成，利用乙图进行实验（已知：装置中C中的氧化铜能确保甜叶菊苷中的碳元素完全转化为二氧化碳）。
（1）实验中B装置的作用是_____。
（2）A装置中发生的化学反应方程式_____。
（3）实验后继续通入氮气的原因是_____。
（数据记录）4.02g甜叶菊苷在C装置中充分燃烧后，D装置增重2.7g，E装置增重8.36g（产物被完全吸收）。通过计算甜叶菊苷中氧元素的质量为_____g，由此可以确定甜叶菊苷是由碳、氢、氧元素组成。
（反思评价）若没有F装置，对氧元素质量测定结果的影响是_____（填“偏大、“偏小”或“无影响”）。
【答案】讨论交流：酒精燃烧产生二氧化碳和水 （1） 吸收水蒸气和二氧化碳
（3） 防止发生倒吸以及排出内部残留的二氧化碳
数据记录： 1.44 偏小
【分析】
【解析】
[讨论交流]酒精本身燃烧会产生二氧化碳和水，也会发生类似现象；故答案为：酒精燃烧产生二氧化碳和水。
[继续探究]（1）氢氧化钠可以吸收水蒸气和二氧化碳，去除内部的水蒸气和二氧化碳，避免影响甜叶菊苷燃烧产物的判断；故答案为：吸收水蒸气和二氧化碳。
（2）过氧化氢在二氧化锰催化作用下反应生成水和氧气，书写化学方程式注意配平及气体符号，所以化学方程式为；故答案为：。
（3）实验结束后，内部温度降低，压强降低，为了避免倒吸，需要进入通入氮气，保证压强不变小，防止倒吸，同时内部有残留的二氧化碳也可以被全部排出，保证二氧化碳被充分吸收，确保实验数据准确；故答案为：防止发生倒吸以及排出内部残留的二氧化碳。
[数据记录]D中增加质量为水的质量，E中增加为二氧化碳质量，所以水中氢元素质量＝，二氧化碳中碳元素质量＝，则甜叶菊苷中氧元素质量＝4.02g﹣0.3g﹣2.28g＝1.44g；故答案为：1.44。
[反思评价]不增加F则空气中水蒸气和二氧化碳进入E中，则E的质量增大，求得碳元素质量增加，而甜叶菊苷质量不变，则切得氧元素质量偏小；故答案为：偏小。
【点评】
在解此类题时，首先要将题中的知识认知透，然后结合学过的知识进行解答。
17．某化学兴趣小组利用下图装置进行 Fe与水蒸气反应的实验:

(1)A 装置的作用是 _________________ ，点燃 C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，请你推断反应生成的气体是 _________________ ｡判断的依据 _________________ ｡
(2)有同学认为导管口有气泡产生即说明反应生成了气体，你认为是否正确 _________________ (填“是”或“否”)，请说明理由 _________________ ｡
反应一段时间后，学习小组对反应后的黑色固体产生了浓厚的兴趣，并查阅了相关资料:铁粉(黑色)，Fe2O3(红棕色)､FeO(黑色)､Fe3O4(黑色)｡学习小组进行了一系列实验，验证了 FeO 不存在，然后对黑色固体的成分进行了以下猜想:
猜想一:只有铁粉
猜想二:只有 Fe3O4
猜想三:铁粉和 Fe3O4的混合物
学习小组设计了实验进行验证，请回答以下问题:
(3)取少量黑色粉末于试管中，加入足量的稀盐酸，有气泡产生，说明猜想 _________________ 不成立｡
(4)通过实验测得，34.4g黑色固体与足量的稀盐酸反应，产生了0.4gH2，说明猜想 _________________ 不 成立｡
(5)另取34.4g黑色固体在高温条件下与足量的 CO 反应，充分反应后，固体质量变为28.0g， 请计算在黑色固体中Fe3O4的质量 _________________ g｡
(6)根据以上探究，请写出 Fe与水蒸气反应的化学方程式 _________________ ｡
【答案】（1）提供水蒸气 氢气（H2） 反应前后元素的种类不变 （2） 否 装置受热，压强增大，气体逸出装置 （3） 二 （4）一 （5） 23.2 （6）
【解析】
(1)实验小组要探究铁与水蒸气的反应，因此A 装置的作用是提供蒸馏水；点燃C中产生的肥皂泡，有的发出轻微的爆鸣声，有的可以被点燃，说明生成的气体具有可燃性，根据反应物的元素组成（H、O、Fe）可推测，燃烧的气体只能是氢气；
（2）导管口有气泡冒出不 一定是氢气，因为装置内存在空气，加热时导管口产生气体可能是空气，因此该同学的说法错误；
（3）黑色固体中加入稀盐酸有气泡产生，说明固体一定有铁，因为铁与稀盐酸反应生成氢气，四氧化三铁与稀盐酸反应不能生成氢气，只能生成盐和水，因此说明猜想二不成立；
（4）根据铁与盐酸反应的化学方程式可知，产生0.4g氢气需要消耗铁的质量为11.2g小于34.4g，说明猜想一不成立；
（5）固体减少的质量即为四氧化三铁中氧元素的质量，Fe3O4中氧元素的质量为34.4g-28.0g=6.4g
Fe3O4的质量为（6）由上述分析可知，铁与水蒸气在高温条件下发生反应，生成四氧化三铁和氢气。
18．某校化学兴趣小组对人体呼出的气体进行探究。
I．定性探究
（1）该小组同学利用如图装置对人体呼出气体中的氧气含量与空气进行对比研究。盛有“人呼出气体”的集气瓶中燃烧的小木条慢慢熄灭，盛有“空气”的集气瓶中燃烧的小木条 ______ （填现象），说明人体呼出的气体中氧气的含量比空气中 ______ （填“高”、“低”或“不变”）。

（2）取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，观察到的现象是 ______ ，说明人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中 ______ （填“高”、“低”或“不变”）。
（3）该小组同学按如图装置对人体呼出气体中的二氧化碳含量与空气进行对比研究。实验者通过几次呼吸后，澄清石灰水变浑浊的是烧杯 ______ （填“A”或“B”），反应的化学方程式为 ______ ；得出的实验结论是 ______ 。其中玻璃管4的作用是 ______ 。

II．定量研究
按如图将O2、CO2、湿度（测水蒸气）的传感器探头放入仍有少量潮湿空气的食品保鲜袋中。打开仪器进行数据采集，并向袋内呼出气体。采集的数据如下（其中纵坐标均为某气体的体积分数%，横坐标均为时间s）。
（4）表示O2体积分数变化的曲线是 ______ （填“X”、 “Y”或“Z”）。
（5）Y曲线在约为60s时逐渐下降，后趋于稳定，其中下降的原因是 ______ 。
（6）常温常压下，若食品保鲜袋的体积为V，原有空气的体积为V1，向袋内呼入气体至满。则呼出气体中二氧化碳的体积分数为 ______ （用含V、V1的代数式表示）。
【答案】（1）继续燃烧 低 （2） 玻璃片上有水雾出现 高 （3） B CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O 呼出气体中二氧化碳的含量比空气中高 调节压强 （4） Z （5） 水蒸气冷凝形成水雾 （6）
【解析】
I．定性探究
（1）氧气有助燃性，盛有“人呼出气体”的集气瓶中燃烧的小木条慢慢熄灭，盛有“空气”的集气瓶中燃烧的小木条继续燃烧，说明人体呼出的气体中氧气的含量比空气中低；
（2）取两块干燥的玻璃片，对着其中一块哈气，观察到的现象是玻璃片上有水雾出现，说明人体呼出的气体中水蒸气的含量比空气中高；
（3）该小组同学按如图装置对人体呼出气体中的二氧化碳含量与空气进行对比研究。实验者通过几次呼吸后，澄清石灰水变浑浊的是烧杯B，反应的原理是二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，化学方程式为CO2 + Ca(OH)2 = CaCO3↓+ H2O；得出的实验结论是呼出气体中二氧化碳的含量比空气中高。其中玻璃管4的作用是调节压强；
II．定量研究
（4））由于呼出的气体中氧气的体积分数要减小，所以表示O2体积分数变化的曲线是Z；
（5）Y曲线在约为60s时逐渐下降，后趋于稳定，其中下降的原因是由于水蒸气冷凝，在保鲜袋内壁形成水雾，所以Y曲线60s之后逐渐下降；
（6）常温常压下，若食品保鲜袋的体积为V，原有空气的体积为V1，向袋内呼入气体至满。由图可知，最终袋内二氧化碳的含量为3.67%，空气中二氧化碳的含量为0.03%，设呼出气体中二氧化碳的体积分数为x，则V×3.67%=V1×0.03%+（V-V1）x，x=。
19．兴趣小组的同学们在“对蜡烛及其燃烧的探究”实验中，发现蜡烛刚熄灭时有白烟产生，于是他们进行了下面的思考与实验。
（提出问题）蜡烛刚熄灭时产生的白烟是什么？
（猜想与假设）小亮：白烟是蜡烛燃烧时产生的二氧化碳；
小光：白烟是蜡烛燃烧时产生的水蒸气；
小明：白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒。
（查阅资料）①烟是由固体颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。
②石蜡的熔点和沸点都很低，很容易液化或汽化。
③二氧化碳是无色且能使澄清石灰水变浑浊的气体。
（设计实验）（1）吹灭蜡烛，立即用一个内壁蘸有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是验证_____的猜想是否成立，但是这样做并不能得出正确结论，原因是_____。
（2）吹灭蜡烛，立即将一块干而冷的玻璃片放在白烟上方，玻璃片上没有水雾出现，说明白烟不是水蒸气，_____的猜想不成立。
（3）吹灭蜡烛，立即用燃着的火柴去点白烟，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为_____的猜想提供了证据。同时可排除_____的猜想，因为_____。
（得出结论）蜡烛刚熄灭时产生的白烟是_____。
（反思评价）小光同学的反思是：蜡烛燃烧产生水，由于温度高于100℃而呈气态，不会凝结成雾状所以不应该猜测白烟是水蒸气。
小亮同学的反思可能是_____。
【答案】（1）小亮 蜡烛燃烧后也有二氧化碳生成 （2）小光 （3）小明 小亮、小光 二氧化碳和水蒸气都不能燃烧
（得出结论）石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒 烟是由固体颗粒形成的，而二氧化碳是气体，不可能形成白烟
【解析】
（1）二氧化碳可使澄清石灰水变浑浊，吹灭蜡烛，立即用一个沾有澄清石灰水的烧杯罩住白烟，其目的是验证小亮的猜想是否成立；但由于刚吹灭的蜡烛周围尚有残余的其燃烧生成的二氧化碳，所以不能得出正确的结论。
（2）吹灭蜡烛，立即用一块干而冷的玻璃片放在白烟上，玻璃片上没有水雾，说明白烟不是水蒸气；说明了小光的猜想不成立。
（3）吹灭蜡烛，立即将燃着的木条去点白烟，发现蜡烛重新被点燃，说明白烟具有可燃性，这为小明的猜想提供了证据。同时可排除小亮、小光的猜想，因为二氧化碳和水蒸气都不能燃烧。
[得出结论]由上述实验探究可知，蜡烛刚熄灭时产生的白烟是石蜡蒸气冷凝成的石蜡固体颗粒。
[反思评价]小亮同学的反思可能是烟是由固体颗粒形成的，而二氧化碳是气体，不可能形成白烟。
20．《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第著的传世科普经典。化学兴趣小组的同学们沿着大师的足迹，对蜡烛的燃烧过程进行了再一次探究。
[查阅资料]硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。
[进行实验]
（1）如图A，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验的结论为_____ 。
（2）如图B，取一支试管，将其中一端伸入焰心，待另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为_____ 。说明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡
（3）如图C，用一个大烧杯罩在一支点燃的小蜡烛上，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，一段时间后，蜡烛熄灭，观察到硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊。
结论：石蜡燃烧后生成的产物是_____和 二氧化碳；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_____。
【答案】（1）蜡烛火焰的外焰部分温度最高 （2） 白烟燃烧 （3）水 澄清石灰水变浑浊
【解析】
（1）外焰的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为外焰温度最高；
（2）将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为白烟能燃烧，证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡；
（3）题干提供：硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。硫酸铜粉末变蓝，说明蜡烛燃烧有水生成；二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故得到“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澄清石灰水变浑浊。
某化学兴趣小组对于蜡烛的燃烧进行再探究。他们首先
验证蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，方法为___________，涉及到的化学方程式为___________。其次熄灭燃烧蜡烛采用以下方法：
（1）用嘴吹灭（提出问题）蜡烛为什么熄灭？
（猜想假设）猜想①：使温度降到蜡烛的着火点以下；猜想②：呼出气体隔绝了氧气；
（实验验证）
（拓展延伸）同学们继续探究，发现生活中扇子扇蜡烛火焰，一扇就灭，而用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，请分析原因____________。
（2）烧杯盖灭（猜想假设）猜想③：氧气被消耗使蜡烛熄灭；猜想④：产生二氧化碳浓度高使蜡烛熄灭；（实验验证1）同学们收集一瓶80%二氧化碳与20%氧气的混合气体，将燃着的蜡烛伸入混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，从而证明猜想__________不成立。
（实验验证2）为了进一步验证猜想，实验小组用氧气、二氧化碳传感器检测在密闭容器中蜡烛燃烧到熄灭过程中的气体浓度变化，如下图所示。
剩余氧气浓度14.11%，二氧化碳浓度3.019%。二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降。由此你对燃烧新的认识为___________。
【答案】用蘸有澄清石灰水的烧杯罩住火焰，观察是否变浑浊（答案合理即可）
蜡烛熄灭 煤燃烧放热多，扇子扇煤炉，温度没降到煤的着火点以下，而且补充了氧气，所以越扇越旺（答案合理即可）
（2） ④ 燃烧需要一定浓度的氧气
【解析】
验证蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，方法：把内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧的产物有二氧化碳气体，过程中二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的化学方程式为：Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O。
（1）（实验验证）实验过程如下所示：
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，慢慢推进注射器，蜡烛然烧旺
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，快速推进注射器，猜想②不成立，蜡烛熄灭
（拓展延伸）同学们继续探究，发现生活中扇子扇蜡烛火焰，一扇就灭，而用扇子扇煤炉火焰，越扇越旺，原因：蜡烛燃烧放热较少，扇子扇蜡烛火焰，能使温度降低至蜡烛着火点以下，蜡烛熄灭；煤燃烧放热较多，用扇子扇煤炉火焰，不能使温度降低至煤的着火点以下，补充了氧气，越扇越旺。
（2）（实验验证1）同学们收集一瓶80%二氧化碳与20%氧气的混合气体，将燃着的蜡烛伸入混合气体中，发现蜡烛正常燃烧，证明不是因为产生二氧化碳浓度高使蜡烛熄灭，从而证明猜想④不成立。
（实验验证2）剩余氧气浓度14.11%，二氧化碳浓度3.019%。二氧化碳浓度增大不多，而氧气浓度明显下降，由此可知，燃烧需要氧气达到一定浓度。
22．化学小组受英国科学家法拉第蜡烛的化学史的启发，对蜡烛的燃烧过程进行了再探究。
（查阅资料）
Ⅰ、二氧化碳与石灰水的反应，是二氧化碳与其中的氢氧化钙反应生成难溶于水的碳酸钙和水；
Ⅱ、硫酸铜(CuSO4)是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。
（实验一）实验一中澄清石灰水变浑浊，试写出引起该变化的反应表达式_______。
（实验二）
(1)如图A，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为_______。
(2)如图B，取一支导管，将其中一端伸入焰心，待另一端导管口有白烟出现时，再将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为_______，说明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。
(3)如图C，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。一段时间后，蜡烛熄灭，并观察到硫酸铜粉末变蓝，澄清石灰水变浑浊。
①结论：石蜡燃烧后生成的产物是_______和_______。
②硫酸铜粉末的作用是_______。
③从蜡烛熄灭的现象判断，可燃物燃烧需要的条件是_______。
④与实验一所示实验相比较，图C的实验具有的优点是_______。
（拓展延伸）婷婷在探究蜡烛燃烧的过程中，发现罩在火焰上方的烧杯内壁被熏黑，她反复实验，并观察是否有相同现象。婷婷这样做的目的是_______。
【答案】（实验一）二氧化碳氢氧化钙碳酸钙水或
（实验二）（1）外焰温度最高 （2） 白烟燃烧 （3）水 二氧化碳 检验是否生成水 需要氧气参加 能够同时检验生成物水和二氧化碳 排除偶然性
【解析】
[实验一]澄清石灰水变浑浊，是因为二氧化碳和氢氧化钙反应生成碳酸钙沉淀和水，反应的文字表达式或化学符号表达式：二氧化碳氢氧化钙碳酸钙水或；
[实验二] 观察到外焰处的铁纱窗出现红热的环，内焰及焰心处的铁纱窗无明显变化，该实验结论为外焰温度最高；
观察到的现象为白烟燃烧，说明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡；
观察到硫酸铜粉末变蓝，说明反应生成水，澄清石灰水变浑浊，说明反应生成二氧化碳，因此石蜡燃烧后生成的产物是水和二氧化碳；
硫酸铜粉末的作用是检验是否生成水；
蜡烛熄灭，是因为氧气耗尽，说明可燃物燃烧需要的条件是需要氧气参加；
与实验一所示实验相比较，图C的实验具有的优点是能够同时检验生成物水和二氧化碳；
[拓展延伸]她反复实验，并观察是否有相同现象，婷婷这样做的目的是排除偶然性。
23．某化学小组对人体吸入的空气和呼出气体进行了如下实验探究。
（提出问题）人体吸入的空气与呼出气体组成有什么不同？
（资料）①白磷着火点约40℃；②通常条件下，氢氧化钠溶液与白磷不反应，氢氧化钠溶液可以吸收二氧化碳气体。
（实验操作）实验一：（如图1）
（1）检查好装置气密性后装入试剂，医用输液袋中收集VmL空气。
（2）打开弹簧夹_____，缓慢将袋中空气全部排入锥形瓶中，读出量筒内收集到液体V1mL。由此测得空气中_____的体积为_____mL。
（3）关闭弹簧夹K1、K2，再用_____方法（填具体操作），使燃烧匙内的白磷迅速燃烧，反应的文字表达式为_____。充分反应后，冷却至室温，打开K2，量筒内剩余液体为V2mL。由此测得氧气在空气中所占的体积分数可表示为_____。
实验二：（如图2）
（4）把测定氧气、二氧化碳、水蒸气的传感器放入食品保鲜袋，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图3所示，表示氧气体积分数变化的_____。（填“X”、“Y”或“Z”）。Y的体积分数在60s之后逐渐减小的原因是_____。
（数据处理）（5）实验二中，200s时没有被采集数据的其他所有气体的总体积分数为_____%。
（评价与反思）（6）由实验二分析，人体呼出气体与空气相比，组成上的差异是_____。
【答案】（2）K1、K2 二氧化碳 V﹣V1 （3）向烧杯中加入热水（热水温度大于40℃） 磷+氧气五氧化二磷 ×100% （4）X 水蒸气冷凝 （5）76.66 （6）呼出气体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，二氧化碳的含量比人体吸入空气中的二氧化碳多
【解析】
（2）打开弹簧夹K1、K2；缓慢将袋中的空气全部排入锥形瓶中。读出量筒中液体体积为V1 mL，氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的二氧化碳，减少的液体体积等于二氧化碳体积，二氧化碳的体积为V﹣V1；
（3）关闭弹簧夹K1、K2，再向烧杯中加入热水（热水温度大于40℃），以促使白磷迅速燃烧；磷和氧气点燃生成五氧化二磷，磷+氧气五氧化二磷；红磷燃烧消耗氧气，待瓶中气体冷却至室温，打开K2，量筒中的水倒吸，读出量筒中液体体积为V2mL，反应消耗的氧气体积为 V1- V2，测定出的气体成分在空气中所占的体积分数可表示为×100%；
（4）由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少。把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入袋中，开始采集数据（如图1），然后向袋内吹入气体，采集的数据经处理得到图3，表示氧气体积分数变化的是X，Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝；
（5）由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数=100%-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；
（6）人体的新陈代谢需要消耗氧气，同时产生二氧化碳，因此呼出气体中所含的氧气的含量比人体吸入空气中氧气含量低，二氧化碳的含量比人体吸入空气中的二氧化碳多。
24．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究
（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同？
（查阅资料）
（1）白磷（P）燃烧所需的最低温度为 40℃。白磷和红磷的燃烧产物相同。
（2）通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。
（3）通常条件下，氢氧化钠（NaOH）溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。
（实验操作、记录、分析）
实验一：
（1）先检查装置的_____，装入试剂，在医用输液袋中装入 VmL 空气，连接装置。
（2）打开弹簧夹 K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积为 V1mL。锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是_____。
（3）关闭弹簧夹 K1、K2，再_____（填操作方法），以促使白磷迅速燃烧。待瓶中气体冷却至室温，打开 K2.读出量筒中液体体积为 V2mL，其数值等于已反应的 _____ 之外的气体总体积。
写出上述白磷燃烧的化学方程式_____，该反应过程中的能量转化形式是_____能转化为_____能。
实验二：
（4）把氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）探头放入装有空气的食品保鲜袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图，表示二氧化碳体积分数变化的是_____（填“X”、“Y”或“Z”）。
（数据分析，得出结论）
人体吸入的空气与呼出的气体相比，_____含量高，_____含量低。（填 “氧气”、“二氧化碳”或“水蒸气”）
【答案】（1）气密性 （2）吸收气体中的CO2，利用减少液体的体积，测出CO2含量
（3）向烧杯中加入热水（温度>40℃） CO2和O2 4P+5O22P2O5 化学 热能 （4） Z 氧气 二氧化碳和水蒸气
【解析】
（1）连接好仪器，先检查装置的气密性；
（2）题干：通常条件下，氢氧化钠（NaOH）溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。故锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的CO2，利用减少液体的体积，测出CO2含量；
（3）关闭弹簧夹 K1、K2，再向烧杯中加入热水（温度>40℃）使温度高于白磷着火点，以促使白磷迅速燃烧；磷燃烧消耗了空气中氧气，装置中压强减小，量筒中水进入装置，待瓶中气体冷却至室温，打开 K2.读出量筒中液体体积为 V2mL，其数值等于已反应的二氧化碳和氧气之外的气体总体积；红磷和氧气点燃生成五氧化二磷：；该反应过程中的能量转化形式是化学能转化为热能；
（4）人呼吸消耗氧气生成二氧化碳气体和水蒸气，人呼出气体中二氧化碳含量明显增加；采集的数据经处理，表示二氧化碳体积分数变化的是Z；
数据分析，得出结论：人呼吸消耗氧气生成二氧化碳气体和水蒸气，从图示看，人体吸入的空气与呼出的气体相比，氧气含量高，二氧化碳和水蒸气含量低。
25．某学习小组对人体吸入的空气与呼出的气体，进行了如下探究。
实验一：
（提出问题）人体吸入的空气与呼出的气体组成有什么不同?
（查阅资料）（1）白磷的着火点为40℃。
（2）通常条件下，白磷与氢氧化钠溶液不反应。
（3）通常条件下，氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水。
（实验操作、记录、分析）
（1）先检查装置的 ________ ，装入试剂，在医用输液袋中装入V mL气体，连接装置。
（2）打开弹簧夹K1、K2，缓慢将袋中的气体全部排出。读出量筒中液体体积V1 mL，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是 _______ 。
（3）关闭弹簧夹K1、K2，再 __________ （填操作方法），以促使白磷迅速燃烧，写出磷（P）燃烧的符号表达式 ____________ 。待瓶中气体冷却至室温，打开K2，读出量筒中液体体积为V2 mL，其数值等于已反应的 _____ 之外的气体总体积。
实验二：
（4）如图二，把测量氧气、二氧化碳、水蒸气（测湿度）的探头放入袋中，开始采集数据，然后向袋内呼出气体。采集的数据经处理如图三，表示二氧化碳体积分数变化的是 __________ （填“X”、“Y”、“Z”）。
（数据处理）（5）实验一中，二氧化碳的体积分数表达式是 ______ （用百分数表示，下同），氧气的体积分数表达式是 ___ 。
（6）实验二中，200 s时没有采集数据的所有气体的总体积分数为 _____ 。
（评价与反思）
（7）有人认为教材中空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气，由实验二判断此说法是错误的，理由是 __________ 。
【答案】（1）气密性 （2） 吸收二氧化碳 （3）向烧杯中加入温度大于40度的水 P+O2P2O5 二氧化碳和氧气 （4） Z （5） （6）76.66% （7）图三上的数据告诉我们空气中水的含量为1.98%，而课本上说的空气中其他气体和杂质为0.03%
【分析】
本题考查了对吸入空气和呼出气体的成分的探究。
【解析】
[实验操作、记录、分折]（1）实验过程中要保证装置的密封，实验前应先检查装置的气密性；
（2）氢氧化钠溶液易与二氧化碳反应生成可以溶于水的碳酸钠和水，锥形瓶中氢氧化钠溶液的作用是吸收气体中的二氧化碳，利用减少的液体体积测出二氧化碳的含量；
（3）要使白磷迅速燃烧，可向烧杯中加入热水（热水温度大于40°C），磷燃烧的符号表达式为P+O2P2O5。待瓶中气体冷却至室温，打开K2。量筒中的水倒吸，读出量筒中液体体积为V2mL。其数值等于已反应的氧气和二氧化碳之外的气体总体积；
（4）由于呼出气体中二氧化碳增多和水蒸气增多，氧气减少， Y的体积分数在60s后逐渐减小的原因是水蒸气冷凝，故Y表示的是水蒸气，所以表示二氧化碳体积分数变化的是Z；
[数据处理]（5）实验一中，二氧化碳的体积为VmL-V1mL，体积分数表达式是：；氧气的体积为V1mL-V2mL；体积分数表达式是：；
（6）由图示可知：200s时未采集数据的所有气体，总体积分数为1-17.17%-3.67%-2.50%=76.66%；
[评价与反思]：（7）由实验2可知，空气中水的体积分数为1.98%，而空气成分的气体杂质体积分数为0.03%，所以空气成分的“其它气体和杂质”主要是指水蒸气错误。
实验
实验操作
实验现象
解释与结论
①
收集两瓶呼出的气体
/
/
②
向其中一瓶气体中加入澄清的石灰水，振荡
消石灰水变_______
化学方程式为_____
③
向另一瓶气体中插入燃着的木条
燃着的木条熄火
呼出气体中二氧化碳含量高，导致木条熄灭
气体成分
氮气
氧气
二氧化碳
水蒸气
其他气体
吸入的空气(%)
78
21
0.03
0.07
0.9
呼出的气体(%)
78
16
4
1.1
0.9
方案一
方案二（数字化实验）
现象
盛有空气的集气瓶中______，盛有呼出气体的集气瓶中______
结论
呼出气体中氧气的含量比吸入空气的______
现象
盛有空气的集气瓶______，盛有呼出气体的集气瓶______
结论
呼出气体中二氧化碳的含量比吸入空气的______
现象
放在空气中的玻璃片______，另一块上______
结论
呼出气体中水蒸气的含量比吸入空气的______
氧气的含量
吸入的空气______呼出的气体
二氧化碳的含量
吸入的空气______呼出的气体
水蒸气的含量
吸入的空气______呼出的气体
现象
盛有空气的集气瓶中无明显变化，盛有呼出气体的集气瓶中熄灭
结论
呼出气体中氧气的含量比吸入空气的低
现象
盛有空气的集气瓶无明显变化，盛有呼出气体的集气瓶变浑浊
结论
呼出气体中二氧化碳的含量比吸入空气的高
现象
放在空气中的玻璃片无明显变化，另一块上产生水雾
结论
呼出气体中水蒸气的含量比吸入空气的高
氧气的含量
吸入的空气高于呼出的气体
二氧化碳的含量
吸入的空气低于呼出的气体
水蒸气的含量
吸入的空气低于正常呼出的气体
实验内容
实验现象
结论
（1）点燃蜡烛，分别用干冷烧杯和沾有石灰水的烧杯罩在火焰上。观察现象，约1min～2min后，再吹灭蜡烛。
①干冷烧杯内壁出现______。
②用手触摸烧杯壁，有______感觉。
③石灰水变______。
①蜡烛燃烧时有光和热放出。
②蜡烛燃烧时有______和______生成，因此发生的是______变化。
（2）观察白炽灯内钨丝的色和状态，然后通电。观察现象，约1min～2min后，停止通电，比较通电前后钨丝本身是否变化。
①钨丝是银白色的固体。
②通电后灯泡发出白光，用手靠近灯泡，有灼热的感觉。
③停止通电后，钨丝颜色和状态______变化（填“有”或“没有”）。
①钨丝通电时也有光和热放出。
②通电前后，钨丝本身_____发生变化（填“有”或“没有”），因此发生的是______变化。
物质
熔点（℃）
沸点（℃）
燃烧时的温度（℃）
铁
1535
2750
约1800
钠
97.8
883
约1400
实验操作
现象
结论
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，慢慢推进注射器
蜡烛然烧旺
用注射器收集氧气，对着燃着的蜡烛，快速推进注射器
______
猜想②不成立