Question

【題目】小剛在商場發(fā)現(xiàn)點燃后怎么也“吹不滅”的蠟燭，他買回來和學(xué)習小組同學(xué)進行了下列探究。

（査閱資料）普通蠟燭由石蠟(石蠟的著火點約為190℃)和燭芯制成，“吹不滅”的蠟燭在普通蠟燭的燭芯外包裹了一層打火石。打火石是在某種金屬中摻入少量稀土元素制成的合金，它的著火點是150℃。當“吹滅”蠟燭時，未冷卻的金屬接觸到氧氣就發(fā)生燃燒，從而使蠟燭復(fù)燃。

（問題與思考）(1)制作“吹不滅”的蠟燭利用的原理是：燃燒必須滿足___________(填燃燒的條件之一)。如果將這種蠟燭熄滅，應(yīng)采用的方法是________________。

(2)燭芯外包裹的打火石中的金屬是什么？

（實驗探究）燭芯外包裹的打火石中的金屬可能是鎂、鋁、鐵或銅中的一種，他們繼續(xù)探究該金屬的成分(不考慮打火石中的稀土元素對金屬性質(zhì)的探究)。

(1)用砂紙打磨該打火石樣品，觀察到該樣品呈_________色，確定該打火石樣品中的金屬不是銅。

(2)取少量打磨后的打火石于試管中，加入足量的稀鹽酸，他們通過觀察到的現(xiàn)象判斷該金屬一定不是鐵。他們觀察到的現(xiàn)象是________________________。

（討論交流）(1)為了進一步確定該金屬的種類，小強提議用硫酸銅溶液進行實驗。

請你預(yù)測將打火石加入到硫酸銅溶液后的現(xiàn)象是_____________，其中涉及到的反應(yīng)方程式為______________________________(任寫一個)。

(2)大家認為小強的方案不合理，他們按新的設(shè)計方案進行實驗，確定打火石中的金屬是鎂。他們設(shè)計的方案以及觀察到的現(xiàn)象是________________________。

Answer 1

【答案】 溫度達到可燃物的著火點 用濕抹布蓋滅(或用玻璃杯蓋滅、剪掉燭芯等) 銀白 產(chǎn)生氣泡較快，溶液為無色(或不顯淺綠色) 打火石表面有紅色固體附著，溶液顏色變淺(或變?yōu)闊o色) 2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu (或Mg+CuSO4=MgSO4+Cu) 取一定質(zhì)量打磨后的打火石于試管中，加入一定量的硫酸鋁溶液(所用鹽溶液合理即可)，充分反應(yīng)后，取出打火石干燥，稱量打火石的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)打火石質(zhì)量減少

【解析】本題考查了實驗探究物質(zhì)的組成成分，金屬的化學(xué)性質(zhì)，化學(xué)方程式的書寫，難度不大，結(jié)合所學(xué)知識對個過程進行分析，設(shè)計正確的方法從而得到相應(yīng)的結(jié)論。

（1）吹蠟燭主要是降低可燃物的溫度，吹不滅的蠟燭利用的原理是燃燒必須滿足：溫度達到可燃物的著火點；滅火的原理和方法，主要有如下三種：清除可燃物，隔絕氧氣或空氣，使溫度降低著火點以下。如果將這種蠟燭熄滅可采用清除可燃物，隔絕氧氣或空氣，應(yīng)采用的方法是用濕抹布蓋滅(或用玻璃杯蓋滅、剪掉燭芯等)；

（2）實驗探究：打火石是銀白色，銅是紫紅色的，所以該金屬一定不是銅；鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，根據(jù)氯化亞鐵的溶液是淺綠色的事實分析可知：取燈芯加入鹽酸如果產(chǎn)生氣泡較快，溶液為無色(或不顯淺綠色)，則說明有沒有鐵存在；

討論交流：（1）實驗排除了銅和鐵，剩余鎂和鋁，活動性都大于銅，可以與硫酸銅反應(yīng)將銅從硫酸銅中置換出來，所以將打火石加入到硫酸銅溶液后的現(xiàn)象是打火石表面有紅色固體附著，溶液顏色變淺（或變?yōu)闊o色），化學(xué)方程式為：2Al+3CuSO4=Al2(SO4)3+3Cu (或Mg+CuSO4=MgSO4+Cu)；

（2）要驗證打火石中的金屬是鎂，排除是鋁，鎂的金屬活動性比鋁強，可采用的方案是取一定質(zhì)量打磨后的打火石于試管中，加入一定量的硫酸鋁溶液(所用鹽溶液合理即可)，充分反應(yīng)后，取出打火石干燥，稱量打火石的質(zhì)量，發(fā)現(xiàn)質(zhì)量減少。