吹不灭的蜡烛漏斗原理

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切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨
打火石是银白色
该金属一定不是铜
取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀盐酸.
金属逐渐溶解,有无色气体产生,溶液为无色
该金属一定不是铁
取少量打磨后的打火石于试管中,滴加硫酸铜溶液.
有红色物质析出
该金属一定是镁【分析思考】(1)有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁,因为铝也能与硫酸铜溶液反应,也有红色固体析出.(2)针对以上实验,如果你能设计一个合量的实验方案来进一步验证这种金属,取少量打火石打磨后加入氯化铝溶液如有固体析出,则是镁,反之则是铝.
科目:初中化学
题型:阅读理解
(2013?乐陵市三模)有一种神奇的蜡烛,如图1,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧?两根银白色的金属丝的成分是什么呢?请你一起参与探究.(1)查阅资料:普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的,而吹不灭的蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝,它的着火点只有150℃.当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛吹灭后,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃.探究与反思:这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?蜡烛燃烧时,氧气与石蜡反应,而使蜡烛芯里的金属接触不到充足的氧气,所以不燃烧;这种蜡烛也可以熄灭,你采用的方法是用水浇灭(或者在火焰上方罩一烧杯).(2)对两根金属丝的成分的探究.老师指出金属丝的成分可能是Mg、Al、Fe中的一种或两种.回校后,老师提供了Mg、Al、Fe三种已知金属和MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4、CuSO4四种盐溶液(已知MgSO4、Al2(SO4)3溶液无色,FeSO4溶液为浅绿色,CuSO4溶液为蓝色)以及未知金属的样品.指导同学们先进行了参照实验,之后探究未知金属的成分.①三种已知金属的参照实验
有气泡产生.
Al2(SO4)3溶液
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有白色固体附着.
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有灰黑色固体附着.
试管底部有灰黑色固体析出.
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有红色固体附着.
一段时间后金属表面有红色固体附着.
一段时间后金属表面有红色固体附着.用“▲”标记的实验有相同的现象,“▲”处应记录的是无明显变化;表中的“灰黑色固体”的成分为铁粉.②未知金属成分的探究该小组同学将两根未知金属丝分开,如图2所示放入CuSO4溶液中,观察到的现象记录如下:
两根未知金属丝
一根金属丝上有大量气泡产生,另一根金属丝上没有气泡;一段时间后,两根金属丝表面都有红色固体附着.通过与参照实验对比,可以获得的结论是:两种金属丝的成分不同,有气泡冒出的金属丝成分是Mg.用老师提供的试剂再进行一个实验,就能证明另外一种金属丝的成分,实验方案为将金属丝插入Al2(SO4)3溶液(或者FeSO4溶液)中.③实验反思同学们在反思实验原理时,提出还可将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中,有的同学认为可以通过“金属产生气泡的快慢”这一现象进行判断,有的同学认为这种判断依据不够合理,理由是未知金属只有一种,没有用参照金属对比,无法判断金属的种类(或无法判断反应速率的快慢).但是“将另一种金属直接放入稀硫酸中”还是可以判断出金属的成分,依据的现象是溶液是否变成浅绿色.
科目:初中化学
题型:阅读理解
神奇的蜡烛火焰:很多家庭都备有蜡烛,以供停电时使用.但是,更多时候蜡烛被用在特殊场合,人们赋予蜡烛神秘的色彩,如你到蛋糕店里为爸爸妈妈预订生日蛋糕时,蛋糕店会送你五颜六色的生日蜡烛.在生日宴会上,先许个愿,再一口气吹灭蜡烛,据说能够让你梦想成真.这个传说来自于古希腊.月亮女神生日那天,古希腊人在祭坛上供奉蜂蜜蛋糕,并插上点燃的蜡烛,比喻月亮撒向人间的轻柔光芒.这个传统后来被用在希腊孩子们的庆生宴会上,后来逐渐在许多国家流行,一直沿用至今.关于蜡烛还有一个神奇的故事.在化学史上,法拉第是一个非常有名的化学家.但是,他非常乐于和孩子们交朋友.在科研之余,法拉第常给广大中小学生开设各种科普讲座.法拉第有一个习惯,在讲座开始前,会给广大听众先变几个小魔术,所以中小学生也非常喜欢听他的讲座.有一次,在讲座开始前,只见法拉第先点燃一支蜡烛,然后用夹子夹住一根中间空心的细玻璃管,将细玻璃管的一端向下插入蜡烛火焰中心,再用点燃的火柴慢慢靠近细玻璃管的另一端,玻璃管口便会产生火焰…由于玻璃管口产生的火焰比下面蜡烛的火焰小,后人把这种现象称为“母子火焰”.请根据上述信息回答下列问题:(1)在蜡烛点燃过程中,你观察到的现象是产生明亮的火焰,有蜡烛油流下来,并很快凝固;(2)已知蜡烛是由碳和氢两种元素组成的有机物,则蜡烛完全燃烧后生成的产物是生成二氧化碳和水,检验的方法是用干而冷的烧杯倒 在蜡烛火焰上方,烧杯内壁产生小水珠,说明有水生成;把烧杯迅速倒转过来,加入少量澄清的石灰水振荡后变浑浊,说明有二氧化碳生成.【探究“子火焰”产生的原因】神奇的“母子火焰”让同学们感到非常惊奇,为了弄清“子火焰”产生的原理,同学们进行了热烈的讨论,并提出了下列观点:小张同学:我认为法拉第做的“母子火焰”实验是一种魔术,没有科学依据.汪华同学:我认为“子火焰”是由于氧气不足蜡烛不完全燃烧产生的一氧化碳气体燃烧而形成的.李平同学:我认为“子火焰”是由于蜡烛燃烧产生热量而形成的热空气燃烧产生的.徐同学:我认为“子火焰”是由蜡烛火焰中的蜡烛蒸气燃烧而产生的.你的观点是汪华和徐同学的观点都正确,也有可能两种情况同时存在.请设计相关实验证明你的观点.实验方案是用一根较长的导管,并用冰冷的湿毛巾包住导管,然后在导管另一端做点火实验.
& 实验现象
科目:初中化学
来源:不详
题型:问答题
有一种神奇的蜡烛,如图1,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,那么到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧?两根银白色的金属丝的成分是什么呢?请你一起参与探究.(1)查阅资料:普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的,而吹不灭的蜡烛的棉芯里藏了两根相互缠绕的银白色金属丝,它的着火点只有150℃.当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛吹灭后,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃.探究与反思:这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?______;这种蜡烛也可以熄灭,你采用的方法是______.(2)对两根金属丝的成分的探究.老师指出金属丝的成分可能是Mg、Al、Fe中的一种或两种.回校后,老师提供了Mg、Al、Fe三种已知金属和MgSO4、Al2(SO4)3、FeSO4、CuSO4四种盐溶液(已知MgSO4、Al2(SO4)3溶液无色,FeSO4溶液为浅绿色,CuSO4溶液为蓝色)以及未知金属的样品.指导同学们先进行了参照实验,之后探究未知金属的成分.①三种已知金属的参照实验
有气泡产生.
Al2(SO4)3溶液
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有白色固体附着.
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有灰黑色固体附着.
试管底部有灰黑色固体析出.
有大量气泡产生,一段时间后金属表面有红色固体附着.
一段时间后金属表面有红色固体附着.
一段时间后金属表面有红色固体附着.用“▲”标记的实验有相同的现象,“▲”处应记录的是______;表中的“灰黑色固体”的成分为______.②未知金属成分的探究该小组同学将两根未知金属丝分开,如图2所示放入CuSO4溶液中,观察到的现象记录如下:
两根未知金属丝
一根金属丝上有大量气泡产生,另一根金属丝上没有气泡;一段时间后,两根金属丝表面都有红色固体附着.通过与参照实验对比,可以获得的结论是:两种金属丝的成分不同,有气泡冒出的金属丝成分是______.用老师提供的试剂再进行一个实验,就能证明另外一种金属丝的成分,实验方案为______.③实验反思同学们在反思实验原理时,提出还可将另一种金属直接放入稀硫酸或稀盐酸中,有的同学认为可以通过“金属产生气泡的快慢”这一现象进行判断,有的同学认为这种判断依据不够合理,理由是______.但是“将另一种金属直接放入稀硫酸中”还是可以判断出金属的成分,依据的现象是______.
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有一种神奇的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通的蜡烛一模一样,到底是什么玄机能让蜡烛持续燃烧?请你一起参与探究。【查阅资料】普通蜡烛由石蜡和蜡烛芯制成的,而吹不灭的蜡烛是在蜡烛芯上包裹一层打火石的粉末。打火石是由某种金属掺入少量稀土元素制成的合金,它的着火点只有150℃。当蜡烛燃烧时,金属并不燃烧;但当蜡烛吹灭后,未冷却的金属接触到氧气就发生燃烧,从而使蜡烛复燃。【探究与反思】这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属为什么不燃烧?&&&&&&&&,这种蜡烛也可以熄灭,你采用的方法是&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。【实验探究】吹不灭的蜡烛芯内的金属可能是镁、铝、铁或铜中的一种,为确定该金属的成分,请你继续探究并完成下列有关问题:(注:不考虑打火石中稀土元素对探究金属性质的影响)实验操作步骤现象结论1切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨打火石是银白色&2&&该金属一定不是铁3取少量打磨后的打火石于试管中,滴加硫酸铜溶液。有红色物质析出该金属一定是镁【分析思考】(1)请写出“实验3”中可能涉及到的化学方程式&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&。(2)有同学认为通过“实验3”中现象不能证明烛芯内的金属一定是镁,因为&&&&&&&&&&&&&&&。(3)针对以上实验,请你设计一个合理的实验方案来进一步验证这种金属,操作步骤现象结论&&&
题型:实验题难度:偏难来源:不详
&蜡烛烛芯被石蜡蒸汽包围着,缺少氧气,里面的金属难以燃烧隔绝氧气或剪除灯芯或用湿抹布盖灭等实验探究:实验1结论:该金属一定不是铜实验2操作步骤:取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀盐酸.实验2现象:金属逐渐溶解,有无色气体产生,溶液为无色.分析思考:(1)Mg+CuSO4=MgSO4+Cu&&或&&2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu(2)铝也能与硫酸铜溶液反应,也有红色固体析出.(3)剪除灯芯,在空气中点燃这种金属,发出耀眼的白光的是镁,不能点燃的是铝.试题分析:这种蜡烛燃烧时,蜡烛芯里的金属不燃烧,是因为蜡烛烛芯被石蜡蒸汽包围着,缺少氧气,里面的金属难以燃烧,将蜡烛熄灭的方法为隔绝氧气或剪除灯芯或用湿抹布盖灭等,切开蜡烛,取出打火石,用砂纸打磨,打火石是银白色,所以不可能是铜,取少量打磨后的打火石于试管中,滴加稀盐酸,金属逐渐溶解,有无色气体产生,溶液为无色,则金属不可能是铁,“实验3”中可能涉及到的化学方程式Mg+CuSO4=MgSO4+Cu&&或&&2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu,实验3的结论不正确,因为铝也能发生类似的反应,证明有没有金属铝,方案是剪除灯芯,在空气中点燃这种金属,发出耀眼的白光的是镁,不能点燃的是铝。
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据魔方格专家权威分析,试题“有一种神奇的蜡烛,点燃后任你怎么吹也吹不灭,而且看上去和普通..”主要考查你对&&实验室制取和收集气体的思路,二氧化碳的性质实验,化学实验数据的分析,家庭小实验、趣味实验&&等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下:
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实验室制取和收集气体的思路二氧化碳的性质实验化学实验数据的分析家庭小实验、趣味实验
实验室制取气体的思路: &&&&& 1.知识要点详解在初中化学中,主要应掌握O2、H2、CO2的实验室制法。可以从制备所需仪器、药品、反应原理、收集方法、实验装置、验满、验纯及操作要点等方面进行比较。通过比较,能够总结和归纳实验室制取气体的思路。即:研究反应原理一根据所选药品的状态和反应条件,选择适当的仪器组成相应的实验装置一根据实验装置的特点,设计合理的实验操作步骤,预测可能的注意事项一根据所制取气体的性质,选择相应的收集、检验、验满及验纯的方法。&&&&& 实验室制取气体及验证其性质的实验,属于基本操作的简单综合实验。通过对比发生装置和收集装置,总结气体的个性及几种气体的共性,提高记忆效果。&&&&&&&2.设计装置的依据制取气体的装置分两部分:气体发生装置和气体收集装置。&&&&& 发生装置的选取根据反应条件和反应物的状态而设计,收集装置是根据气体的性质(主要是物理性质)而确定的。&&&&& 确定收集装置的原则——气体的收集方法是由该气体的性质,如密度、在水中的溶解性、是否与空气或水反应、是否有毒等决定的。 气体发生装置:①“固+固”的反应,简称“固体加热型”,装置如图A所示,如用KMnO4或KClO3和MnO2制O2。 ②“固+液”的反应,简称“固液常温型”,装置如图B、C、D、E。如用H2O2和MnO2制O2、用锌粒与稀H2SO4制H2或用CaCO3与稀盐酸制CO2。同B装置相比,D装置具有便于添加液体药品,制取的气体量较多的优点;C装置不仅添加液体药品方便,而且可通过导管上的开关控制反应的发生和停止;E装置可通过分液漏斗的活塞控制加入药品的量和速度。 ③“固+液”的反应的发生装置的其他改进:为了节约药品,方便操作,可设计如下图所示装置,这些装置都可自动控制。当打开弹簧夹时,溶液进入反应器内开始反应;当关闭弹簧夹时,气路不通,反应产生的气体将溶液压出反应器外,液体与同体分离,反应停止。气体收集装置:
药品的选取和实验方案的设计: (1)可行性:所选取的药品能制得要制取的气体; (2)药品廉价易得; (3)适宜的条件:要求反应条件易达到,便于控制;(4)反应速率适中:反应速率不能太快或太慢,以便于收集或进行实验;(5)气体尽量纯净;(6)注意安全性:操作简便易行,注意防止污染。例如:①实验室制取H2时选用锌粒,而不用镁条、铁片,原因是镁价格贵且反应速率太快而铁反应速率又太慢;酸选用稀硫酸,而不宜用稀盐酸、浓硫酸,因为用稀盐酸制得的H2,因混有HCl而不纯,而锌与浓硫酸反应不生成H2.②制CO2时可选用用石灰石(或大理石)与稀盐酸,而不选用Na2CO3浓盐酸、稀硫酸,原因是Na2CO3,反应速率太快,浓盐酸易挥发出HCl气体,稀硫酸反应不能进行到底,也不能煅烧石灰石,因为条件不易达到,不呵操作;④用KClO3、过氧化氢制O2时,要加少量的MnO2,作催化剂,以加快反应的速率 实验室制取气体的实验操作程序:实验室制取气体存选择好药品、仪器后操作的一般程序:(1)组装仪器:一般按从左到右,从下到上的顺序进行; (2)检查装置气密;(3)装药品:若是固体跟液体反应,一般是是先装入固体再加入液体;(4)准备收集装置:若用排水法收集气体时,应在制取气体之前将集气瓶盛满水;(5)制取气体; (6)收集气体并验满;(7)拆洗仪器。 注意:①给同体加热时.试管口要略向下倾斜; ②用加热KMnO4或KClO3(MnO2作催化剂)的方法制取O2,若用排水法收集,实验完毕时应先把导管移出水槽再移走酒精灯; ③固体跟液体反应制取气体时,要注意长颈漏斗末端要插入液面以下进行液封,以防漏气。 装置的选取与连接:实验室制取气体的实验往往与气体的净化、气体的干燥综合在一起。气体综合实验的装置选择及连接顺序为:气体净化的几种方法: (1)吸收法:用吸收剂将杂质气体吸收除去。如除去CO中混有的少量CO2,可先用浓NaOH溶液吸收CO2,再用浓硫酸等干燥剂除去水蒸气。常用吸收剂如下表:
(2)转化法:通过化学反血,将杂质气体转化为所要得到的气体:如除去CO2中的CO,可将混合气体通过足量的灼热CuO+COCu+CO2气体的干燥:气体的干燥是通过干燥剂来实现的,选择干燥剂要根据气体的性质。一般原则是:酸性干燥剂不能用来干燥碱性气体,碱性干燥剂不能用来干燥酸性气体,干燥装置由干燥剂的状念决定.(1)常见的干燥剂
(2)干燥装置的选择&①除杂试剂为液体时,常选用洗气瓶,气体一般是 “长进短出”,如下图A。 ②除杂试剂为同体时,常选用干燥管(球形或u 形),气体一般是“大进小出”,如下图B、C。 ③需要通过加热与固体试剂发生化学反应除去的气体,常采用硬质玻璃管和酒精灯,如下图D。装置连接顺序的确定规律: (1)除杂和干燥的先后顺序 ①若用洗气装置除杂,一般除杂在前,干燥在后。原因:从溶液中出来的气体通常混有水蒸气,干燥在后可将水蒸气完全除去。如除去CO中混有的CO2和水蒸气,应将气体先通过。NaOH溶液,再通过浓H2SO4。 ②若用加热装置除杂,一般是干燥在前,除杂在后。如除去CO2中混有的CO和水蒸气,应将气体先通过浓H2SO4,再通过灼热的CuO。 (2)除去多种杂质气体的顺序一般是先除去酸性较强的气体。如N2中混有 HCl、H2O(气)、O2时,应先除去HCl,再除去水,最后除去O2(用灼热的铜网)。 (3)检验多种气体的先后顺序(一般先验水蒸气):有多种气体需要检验时,应尽量避免前步检验对后步检验的干扰。如被检验的气体中含有CO2和水蒸气时,应先通过无水CuSO4。检验水蒸气,再通过澄清的石灰水检验CO2.确定气体收集方法的技巧: (1)排水集气法适用于“不溶于水且小与水反应的气体”,如下图A。 (2)向上排空气法适用于“密度比空气大且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量大于29的气体),如下图B。 (3)向下排空气法适用于“密度比空气小且小与空气成分反应的气体”(相对分子质量小于29的气体),如下图C。&(4)不能用排空气法收集的气体 ①气体的密度与空气的密度相近时不能用排空气法收集 ②当气体与空气中某一成分反应时不能用排空气法收集(5)有毒气体收集方法的确定 ①有毒,但气体难溶于水时,一般采用排水法收集。如下图D②有毒,但气体叉易溶于水时,则采用带双孔胶塞(一长一短的导气管)的集气瓶利用排空气法收集该气体,但必须接尾气处理装置,以免多余的有毒气体逸散到空气中污染空气,如收集氨气可用图E。气体制取实验中关于仪器或装置选择题目的解题技巧: (1)需要研究气体实验室制法的化学反应原理; (2)需要研究制取这种气体所应采用的实验装置; (3)需要研究如何证明制得的气体就是要制取的气体。根据给出的仪器或装置进行选取时,应明确制取气体的发生装置主要是两套(同体加热型和固液常温型),依据反应物的状态和反应条件来确定选用哪套发生装置;气体的收集装置主要就是三套(向上排空气法、向下排空气法和排水法),依据气体的性质来确定选用什么样的收集装置。选择仪器时要注意先对实验原理进行判断,然后再根据原理确定装置所需要的仪器。实验室制取气体的思路图:&探究二氧化碳的三个性质实验:1.证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧2.二氧化碳溶于水显酸性3.二氧化碳能溶于水 二氧化碳性质探究实验:1.证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧(1)装置:(2)现象:蜡烛由低到高依次熄灭结论:证明二氧化碳的密度比空气的大;二氧化碳既不燃烧也不支持燃烧 2.二氧化碳溶于水显酸性(1)装置:(2)现象:1和4实验中的白花变红,2和3白花不变色(3)结论:二氧化碳不能使紫色石蕊试液变红,二氧化碳的水溶液能使紫色石蕊试液变红。(或二氧化碳溶于水显酸性)3.二氧化碳能溶于水(1)装置:(2)现象:塑料瓶变瘪(3)结论:二氧化碳能溶于水。 实验过程中的各种测量数据及有关现象,应及时准确而清楚地记录下来。记录实验数据时,要有严谨的科学态度,要实事求是,切忌夹杂主观因素,决不能随意拼凑或伪造数据。常见的易混易错的数据:1. 托盘天平称量的质量只能精确到小数点后1位。2. 量筒测量溶液的体积,精确到小数点后1位。3. 温度计测量的温度数据精确到小数点后1位。 4. pH试纸测量溶液的pH值只能精确到整数位。 “家庭小实验”是指利用家庭生活用品来进行化学实验,从而对化学进行学习和探讨的活动。它具有趣味性、探究性、规范性、普及性等特点。常见的家庭小实验:(1)
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吹不灭的蜡烛
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