Question

【題目】化學興趣小組在魯老師的指導下進行課外探究實驗，他們將剪斷的火柴頭置于酒精燈燈芯上，點燃酒精燈，意外的發現燈芯上的火柴頭居然沒燒著！這是什么原因呢？請你隨他們一起探究。

（猜想與假設）猜想1：燈芯與焰心交界處溫度低于火柴頭的著火點。

猜想2：燈芯與焰心交界處氧氣濃度太低，不支持火柴頭的燃燒。

猜想3：兩者均是影響因素。

（査閱資料）①火柴頭主要由KClO3、MnO2、易燃物及粘合劑等組成，用紅外線測溫儀測得火柴頭的著火點約是303.4℃。②火柴頭在氧氣濃度為12.2%的氣體中不能燃燒。

（實驗驗證1）為了驗證猜想1，小明利用高溫傳感器測定酒精燈燈芯和焰心交界處的溫度 ，得到的數據如下：

測量次數	第1次	第2次	第3次
溫度/℃	236	243	240

（1）小明進行多次測量的目的是_____。

（2）已知酒精燃燒的產物是CO2和H2O，寫出酒精(C2H5OH)燃燒的化學方程式_____。

（3）僅由上表可知，燈芯上火柴頭未燒著的原因是_____。

（實驗驗證2）為了驗證猜想2，小紅用注射器抽取酒精燈燈芯和焰心交界處的氣體，并利用氧氣傳感器測量氧氣的體積分數，數據如下表。

測量次數	第一次	第二次	第三次	平均值
氧氣的濃度/%	5.93	5.29	6.53	5.92

（4）根據實驗1、2探究內容，可知猜想_____正確。

（5）小紅測出的幾組氧氣濃度存在差異的原因可能是_____。

（反思評價）如圖是小組同學將火柴頭置于裝有空氣的密閉的容器中燃燒，并用氧氣傳感器在容器頂端測量整個過程容器內氧氣濃度變化，那么在_____（填“A、B、C、D”）點時火柴頭熄滅；請你根據所學推理并解釋曲線AB段、BC段、CD段氧氣濃度變化的原因。

①BC段_____；

②CD段_____；

③DE段_____。

Answer 1

【答案】防止偶然誤差，提高實驗準確性 溫度低于火柴頭的著火點 3 每次抽取的位置有所不同 D 點燃時KClO3受熱分解產生氧氣，使得氧氣濃度變大 1、火柴燃燒消耗氧氣，使得氧氣濃度變�。�2、火柴燃燒過程中溫度升高，容器內的水會產生大量水蒸氣，使得氧氣濃度變小 溫度降低，水蒸氣凝結成小水滴，氧氣濃度上升

【解析】

實驗探究題做題思路由探究猜想及給定的資料中找到突破口。

（1）小明進行多次測量的目的是防止偶然誤差，提高實驗準確性；

（2）已知酒精燃燒的產物是CO2和H2O，故酒精(C2H5OH)燃燒的化學方程式為；

（3）由題目給定資料可知火柴頭的著火點約是303.4℃，而表格中測定溫度均低于303.4℃，故僅由上表可知，燈芯上火柴頭未燒著的原因是溫度低于火柴頭的著火點；

（4）根據實驗1結論燈芯上火柴頭未燒著的原因是溫度低于火柴頭的著火點，實驗2探究內容結論為燈芯與焰心交界處氧氣濃度太低沒有達到氧氣濃度12.2%以上，可知猜想3正確；

（5）小紅測出的幾組氧氣濃度存在差異的原因可能是每次抽取的位置有所不同；

[反思評價]

火柴頭肯定在氧氣濃度最低處熄滅，故應該在D點時火柴頭熄滅；主要由KClO3、MnO2、易燃物及粘合劑等組成，故點燃時KClO3在MnO2作催化劑的作用下會產生氧氣，故BC段上升的原因是點燃時KClO3受熱分解產生氧氣，使得氧氣濃度變大；隨著火柴燃燒，會不斷消耗氧氣，故CD段下降的原因有兩點1、火柴燃燒消耗氧氣，使得氧氣濃度變��；2、火柴燃燒過程中溫度升高，容器內的水會產生大量水蒸氣，使得氧氣濃度變小；當燃燒結束，溫度逐漸冷卻后原有的水蒸氣會凝結成小水滴，此時氧氣濃度會變大，故DE段上升的原因是溫度降低，水蒸氣凝結成小水滴，氧氣濃度上升。