专题1.2化学是一门以实验为基础的科学（五大题型）-2023-2024九年级化学上册举一反三（人教版）2

专题1.2化学是一门以实验为基础的科学题型题型梳理【题型1】对蜡烛燃烧现象的描述【题型2】对蜡烛及其燃烧的常规实验探究【题型3】对蜡烛及其燃烧的拓展延伸探究【题型4】探究人体吸入空气和呼出气体成分【题型5】对人体吸入空气和呼出气体的创新实验设计举一反三举一反三【知识点1】对蜡烛及其燃烧的探究1.石蜡不溶于水，石蜡密度小于水。2.蜡烛燃烧时的火焰分三层，包括外焰（温度最高）、内焰（最明亮）和焰心。用一火柴梗平放入火焰中发现，现象：两端先碳化，结论：外焰温度最高。3.检验产物：（1）用干冷烧杯罩在火焰上方，烧杯内有水雾，证明蜡烛燃烧生成水。（2）用内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，澄清石灰水变浑浊，证明蜡烛燃烧生成二氧化碳。

4.熄灭蜡烛时，产生一缕白烟，顺着白烟能点燃蜡烛，说明白烟是石蜡蒸汽。【题型1】对蜡烛燃烧现象的描述【例1】下列有关蜡烛燃烧的叙述错误的是A．蜡烛一边燃烧，一边熔化，产生“烛泪”B．可观察到蜡烛燃烧产生明亮的火焰，火焰分三层，外层最亮C．在蜡烛火焰上方罩一个干燥的烧杯，烧杯内壁有层水雾D．用燃着的火柴去点燃蜡烛刚熄灭时的白烟，蜡烛不可能被点燃【答案】D【详解】A、蜡烛燃烧产生热量，石蜡受热熔化，则能在蜡烛燃烧的同时观察到石蜡熔化，即产生“烛泪”，故选项说法正确。B、蜡烛燃烧的火焰共有内焰、焰心、外焰三层，故选项说法正确。C、蜡烛燃烧产生水与二氧化碳，则在蜡烛燃烧火焰的上方放一只干燥的烧杯，烧杯内层会出现水雾，故选项说法正确。D、蜡烛刚熄灭时产生的白烟为石蜡蒸气凝结成的固体小颗粒，石蜡具有可燃性，则用火柴去点燃白烟，蜡烛可以被点燃，故选项说法错误。故选D。【变式11】在“蜡烛及其燃烧的探究”实验中，同学们所记录的实验现象错误的是A．用小刀切下一小块石蜡放入水中，石蜡浮在水面上B．火焰上个罩涂有石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊C．蜡烛燃烧产生黄色火焰，放热，生成二氧化碳和水D．用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧【答案】C【详解】A.、石蜡的密度比水小，所以切一小块石蜡放入水中观察到的现象石蜡浮在水面上，故选项A正确，不符合题意；B、蜡烛燃烧，会生成二氧化碳和水，二氧化碳可以使澄清石灰水变浑浊，故火焰上个罩涂有石灰水的烧杯，澄清石灰水变浑浊，故选项B正确，不符合题意；C、有二氧化碳和水生成，是实验结论而不是实验现象，故选项C错误，符合题意；D、用火柴去点蜡烛刚熄灭时的白烟，白烟是石蜡蒸气凝成的石蜡固体，蜡烛跟着被点燃，蜡烛重新燃烧，故选项D正确，不符合题意。故选：C。【变式12】已知蜡烛的主要成分是石蜡。下列有关蜡烛及蜡烛燃烧的描述正确的是A．点燃蜡烛时只发生化学变化B．将木条平放在蜡烛火焰中，约1秒后取出，可比较火焰各层温度C．用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，可检验蜡烛燃烧生成二氧化碳气体D．蜡烛熄灭后冒出的白烟是石蜡蒸气【答案】B【详解】A、点燃蜡烛时，蜡烛燃烧时有新物质生成，发生了化学变化，蜡烛状态的变化属于物理变化，即点燃蜡烛时，既发生了化学变化，又发生了物理变化，选项错误；B、将木条平放在蜡烛火焰中，约1秒后取出，观察木条避免颜色的变化，可比较火焰各层温度，选项正确；C、用干燥的烧杯罩在蜡烛火焰上方，观察到烧杯内壁出现水雾，可检验蜡烛燃烧生成了水，但不能检验蜡烛燃烧说出来二氧化碳，选项错误；D、蜡烛熄灭后冒出的白烟是石蜡蒸气冷凝后形成的固体颗粒，选项错误，故选B。【变式13】过生日时，精美的蛋糕上都会插上漂亮的生日蜡烛，点燃后，让我们吹灭。我们学化学的第一个探究实验就是观察和描述蜡烛的燃烧。如图所示是实验中的几个步骤，请分析下列结论不正确的是A．实验前要先观察物质的形态、外观等，这是与平时点燃蜡烛的明显不同之处B．由图甲可以清楚地分析出外焰温度最高C．由图乙可见烧杯内澄清石灰水变浑浊D．由图丙可证明蜡烛燃烧时是气体燃烧【答案】D【详解】A.实验前要先观察物质的物理性质（颜色、状态、气味等），这与平时点燃蜡烛明显不同，该选项结论正确；B.火焰分为外焰、内焰和焰心，把一根火柴梗放在火焰上，约1s后取出，可以看到火柴梗的外焰处最先碳化，则说明蜡烛火焰的外焰温度最高，该选项结论正确；C.蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则将内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在火焰上方，可观察到烧杯内澄清石灰水变浑浊，该选项结论正确；D.蜡烛熄灭后会产生一缕白烟，白烟是石蜡的固体小颗粒，点燃白烟，白烟可以燃烧，该选项结论不正确，故选D。【题型2】对蜡烛及其燃烧的常规实验探究【例2】对蜡烛及其燃烧的探究实验目的：观察蜡烛燃烧的变化，并探究蜡烛燃烧的产物。实验器材：准备相应的实验器材。实验过程：分小组实验，记录现象。实验现象及数据处理：认真仔细记录现象，提出设问假设，并讨论解决。对蜡烛及其燃烧探究的实验过程：完成下列表格探究步骤观察物质的性质结论与解释观察蜡烛的制作材料烛芯，外壳。蜡烛由和制成点燃前观察蜡烛的色、态、形、味石蜡的性质用小刀切下一块石蜡石蜡的硬度将切下的石蜡放入水中石蜡的密度燃烧时点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧的过程及火焰燃着处石蜡熔化，由固态变为液态石蜡的熔点取一根火柴，迅速平放在火焰上，1s后取出层处先变黑，被碳化温度最高用一只干燥的烧杯罩在火焰上方烧杯内壁有蜡烛燃烧有生成用一只内壁被澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方澄清石灰水变蜡烛燃烧有生成熄灭后将蜡烛熄灭烛芯上有冒出石蜡蒸汽被用火柴点燃刚熄灭的白烟白烟白烟具有性【答案】棉线石蜡白色石蜡棉线烛芯白色、固态、圆柱状、没有特殊气味物理质软易切较小浮在水上小于水较低火柴杆接触外焰外焰水珠水浑浊二氧化碳白烟冷凝成石蜡固体小颗粒复燃可燃【详解】观察蜡烛的制作材料：烛芯是棉线、外壳是石蜡，结论与解释：烛芯由棉线制成，外壳由石蜡制成。点燃前：观察蜡烛的颜色、形态、形状，可以发现石蜡是：乳白色、圆柱状，没有特殊气味的固体，这是石蜡的物理性质。用小刀切下一块石蜡，投入水中发现石蜡会浮在水上，可以发现石蜡难溶于水，质软易切，密度比水小，硬度较小，不溶于水。燃烧时：点燃蜡烛，观察蜡烛燃烧的过程及火焰，发现燃着处石蜡熔化，由固态变为液态，说明石蜡的熔点低。取一根火柴，迅速平放在火焰上，1s后取出，火柴杆接触外焰部分变黑，说明外焰温度最高。用一只干燥的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水珠生成，说明蜡烛燃烧有水生成。用一只内壁被澄清石灰水润湿的烧杯罩在火焰上方，发现澄清石灰水变浑浊，说明蜡烛燃烧有二氧化碳生成。熄灭后：将蜡烛熄灭，会看到烛芯上有白烟冒出，石蜡蒸汽冷凝成石蜡固体小颗粒。用火柴点燃刚熄灭的白烟，白烟会复燃，说明白烟具有可燃性。【变式21】《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)如图甲，点燃蜡烛，取一片铁纱窗罩在火焰中心，观察到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。(2)如图乙，取一支导管，将其中一端伸入焰心，当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，证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡。(3)如图丙，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。①结论：石蜡燃烧后生成的产物是和。②在该实验中，蜡烛受热熔化和燃烧，这两种变化根本区别是。【答案】(1)蜡烛火焰的外焰部分温度最高(2)白烟燃烧(3)水二氧化碳变化前后是否有其它物质生成【详解】（1）观察到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，说明蜡烛火焰的外焰温度最高；（2）“证明焰心中的可燃物质是“气态”的石蜡”，该物质可燃，所以将燃着的火柴放在导管口，观察到的现象为白烟燃烧；（3）①因为“硫酸铜是一种白色粉末，具有吸水性，吸水后变为蓝色。”，观察到硫酸铜粉末变蓝，说明产物有水，澄清石灰水变浑浊说明产物有二氧化碳；②在该实验中，蜡烛受热熔化是物理变化，而燃烧是化学变化，这两种变化根本区别是变化前后是否有其它物质生成。【变式22】某化学兴趣小组三位同学对蜡烛及其燃烧进行如下探究。探究一：小贝取一支蜡烛，用小刀切下一小块，把它放入水中，观察到蜡烛浮在水面上、结论；石蜡的密度比水（填“大”或“小”）。探究二：小芳点燃蜡烛，把一根火柴梗放在火焰中（如图所示）约1s后取出，可以看到火柴梗的（填“a”、“b”或“e”）处最先炭化。结论：蜡烛火焰的温度最高。探究三：小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，她的下列做法不合适的是（填字母）。A．反复实验，并观察是否有相同现象B．认为与本次实验目的无关，不予理睬C．查阅资料，了解石蜡的主要成分，探究生成的黑色固体是什么D．询问老师或同学，讨论生成黑色物质的原因探究四：三位同学在探究的过程中，将短玻璃导管插入焰心，发现另一端也可以点燃。【提出问题】导管里一定有可燃性气体，气体成分可能是什么呢？【查阅资料】氧气不足时，蜡烛燃烧会产生一氧化碳；一氧化碳能燃烧生成二氧化碳，产生蓝色火焰。【猜想与假设】小贝：可能是蜡烛不完全燃烧时产生的一氧化碳；小芳：可能是蜡烛受热后产生的石蜡蒸气；小婷：可能以上两种情况都有。【实验探究】实验方案预期现象实验结论换一根较长的导管，并用冷的湿毛巾包住导管，然后在导管另一端做点火实验小贝的猜想正确小芳的猜想正确导管口能点燃，但火焰较小，去掉毛巾，导管内壁有冷凝的固体小婷的猜想正确【实验结论】经实验验证，小芳的猜想正确。【答案】小a外焰B导管口能点燃并产生蓝色火焰，去掉毛巾，导管内壁没有冷凝的固体导管口不能点燃，去掉毛巾，导管内壁有冷凝的固体【详解】探究一：如果石蜡的密度比水的密度大，它可能会沉入水底，蜡烛浮在水面上可说明石蜡的密度比水小；探究二：由于蜡烛火焰的外焰温度最高，所以把一根火柴梗放在火焰中（如图所示）约1s后取出，可以看到火柴梗的外焰处最先炭化。故答案为：a；外焰；探究三：A、利用反复实验，根据不同的现象来探究烧杯被熏黑的原因，就是进行对比实验，该做法合适；B、认为与本次试验无关，不予理睬，没有对发现的问题进行探究，不符合探究的学习精神，该做法不合适；C、查找蜡烛成分资料，探究黑色物质成分，也是探究学习的过程，符合科学探究的过程，该做法合适；D、向老师请教生成黑色物质的原因，就是通过咨询老师、积极探讨，来解决问题，该做法合适。故选B。探究四：实验方案：换一根较长的导管，并用冷的湿毛巾包住导管，然后在导管另一端做点火实验。现象与结论：如果观察到导管口能点燃并产生蓝色火焰，去掉毛巾，导管内壁没有冷凝的固体，则小贝的猜想正确；如果观察到导管口不能点燃，去掉毛巾，导管内壁有冷凝的固体，则小芳的猜想正确；如果观察到导管口能点燃，但火焰较小，去掉毛巾，导管内壁有冷凝的固体，则小婷的猜想正确。【变式23】化学兴趣小组的同学对蜡烛燃烧进行如下探究。探究一：蜡烛火焰哪一部分温度最高。点燃一根蜡烛，取一根火柴梗，将其迅速插入蜡烛火焰中（如图），约1秒后取出，观察火柴梗的碳化情况。【现象观察】发现火柴梗的（填“a”、“b”或“c”）处碳化最明显。【实验结论】蜡烛火焰的（填“焰心”、“内焰”或“外焰”）的温度最高。探究二：蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分探究。【提出问题】蜡烛火焰熄灭时所产生白烟的成分是什么？【查阅资料】（1）烟是由固体细小颗粒形成的，雾是由小液滴形成的。（2）蜡烛的主要成分是由碳氢元素组成的石蜡，它的熔点和沸点都较低，易液化或气化。（3）二氧化碳是无色且能是澄清石灰水变浑浊的气体。【猜想假设】猜想一：白烟是蜡烛燃烧产生的水蒸气。猜想二：白烟是蜡烛燃烧所产生的。猜想三：白烟是石蜡蒸气凝结成的石蜡固体颗粒。【实验探究】在化学老师的帮助下，他们展开了实验探究。操作步骤实验现象实验结论实验一：吹灭蜡烛，立即用干而冷的玻璃片放在白烟上玻璃片上只出现了一些白色固体物质猜想一不成立实验二：吹灭蜡烛，立即用一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩住白烟澄清石灰水变浑浊猜想二（填成立或不成立）实验三：吹灭蜡烛，立即用燃着的木条靠近白烟猜想三成立【分析解释】（1）石蜡在氧气充足的条件下燃烧时，生成二氧化碳和水。（2）实验最终证明白烟不是二氧化碳，但实验二中观察到澄清石灰水变浑浊，其原因可能是。【反思交流】得到正确结论以后，小明和同学们反思了实验探究过程，发现不用经过实验探究也可以排除猜想一和猜想二，理由是。【答案】b外焰二氧化碳/CO2成立蜡烛复燃（其他合理答案亦可）刚熄灭的蜡烛周围还残余有较多的二氧化碳（其他合理答案亦可）水蒸气和二氧化碳均为气体，而白烟是固体颗粒（其他合理答案亦可）【详解】探究一：[现象观察]酒精灯的外焰温度最高，则火柴梗的b处碳化最明显。[实验结论]蜡烛火焰的外焰温度最高。探究二：[猜想假设]蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，则猜想二为白烟是蜡烛燃烧所产生的二氧化碳。[实验探究]由于二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则猜想二成立。石蜡具有可燃性，若白烟为石蜡固体颗粒，则用燃着的木条靠近白烟，会发现蜡烛复燃。[分析解释]由于刚熄灭的蜡烛周围还残余有较多的二氧化碳，则实验二中观察到澄清石灰水变浑浊。[反思交流]水蒸气和二氧化碳均为气体，而白烟是固体颗粒，则不需实验探究也可以排除猜想一和猜想二。【题型3】对蜡烛及其燃烧的拓展延伸探究【例3】某研究小组在学习氧气的化学性质时发现：铁丝在氧气中燃烧没有火焰，而蜡烛在氧气中燃烧却有明亮的火焰。该小组同学进行了如下探究。(1)探究一：蜡烛燃烧产生火焰的原因是什么？点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生（如图所示）。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：物质燃烧产生火焰的根本原因是什么？查阅资料物质熔点/℃沸点/℃燃烧时温度/℃石蜡50~70300~550约600铁15352750约1800钠97.8883约1400由上表可知：物质燃烧能否产生火焰与其（填“熔点”或“沸点”）和燃烧时温度有关。通过上表中石蜡、铁的数据对比，你认为物质燃烧时，什么情况下能产生火焰。由此推测：钠在燃烧时，（填“有”或“没有”）火焰产生。【答案】(1)气体(2)沸点当物质燃烧时火焰的温度高于其沸点时，有火焰产生有【详解】（1）点燃蜡烛，将金属导管一端伸入内焰，导出其中物质，在另一端管口点燃，也有火焰产生，此火焰是石蜡蒸气燃烧产生的，因为固态石蜡不会沿导管向上运动，由此可知：蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的；故填气态；（2）石蜡燃烧有火焰，蜡烛燃烧产生的火焰是由气态物质燃烧形成的，分析表格中石蜡的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点高，燃烧产生了火焰；铁丝燃烧没有火焰，分析表格中铁丝的熔点、沸点和燃烧时温度，发现其燃烧的温度比沸点低，燃烧不产生火焰；由此可以看出，火焰的形成与物质的沸点有关；当物质燃烧时火焰的温度高于其沸点时，有火焰产生；而钠燃烧时的温度高于其沸点，故钠燃烧时有火焰产生。【变式31】点燃蜡烛时，小美发现有一根烛芯沾有食盐的蜡烛比普通蜡烛燃烧的时间长些。请你与小美一起探究，并回答相关问题。【提出问题】食盐是否能延长蜡烛的燃烧时间？【猜想】一定量的食盐可延长蜡烛的燃烧时间。【实验方案】取6支相同的蜡烛，在其中5支的烛芯周围分别放入不同量的食盐，另1支不放食盐，分别测定它们的燃烧时间。【实验结果】食盐质量(g)00.10.50.70.91.0燃烧时间/分钟101518232527燃烧情况正常正常正常正常易灭极易灭【实验结论】（1）从燃烧时间看，除了能得出结论外，还能得出的规律；（2）从燃烧情况得出的结论是蜡烛燃烧效果最好。【实验反思】此实验的对照组是。【实验拓展】（1）此实验结果实际应用价值。（2）此实验方案还存在一些问题值得进一步研究，如（至少写出一点）。【答案】食盐可以延长蜡烛燃烧时间，（在一定范围内）加入的越多燃烧时间越长所加食盐并非越多越好（或加入过多易熄灭等）加入0.7g食盐蜡烛燃烧效果最好未加食盐组建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量的盐，以延长蜡烛的燃烧时间还要观察或测定加入食盐后对蜡烛亮度的影响【详解】（1）从表格数据食盐质量和燃烧时间可以看出在一定范围内食盐增加，燃烧时间延长，说明食盐可以延长蜡烛燃烧时间，在一定范围内加入的越多燃烧时间越长。结合燃烧情况分析，可得出所加食盐并非越多越好，加入过多易熄灭。（2）从燃烧情况看，加0.7g食盐燃烧时间长，燃烧情况正常，得出的结论是加入0.7g食盐效果最好。实验反思:此实验的对照组是未加食盐组。实验拓展:（1）根据实验结论，可建议蜡烛制造工厂在烛芯周围加入少量的盐，以延长蜡烛的燃烧时间。（2）此实验方案还存在一些问题值得进一步研究，如还要观察或测定加入食盐后对蜡烛亮度的影响。【变式32】蜡烛燃烧实验探究。Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究。蜡烛燃烧时可观察到火焰集中在烛芯周围，石蜡不断融化但液态石蜡却没有直接燃烧，同学们对蜡烛燃烧过程展开了探究。（1）火焰结构特点探究：点燃蜡烛，将一张滤纸从火焰上方盖下，12秒后取出，观察到滤纸上炭化形成黑圈（如A图），得出结论：。（2）焰心所含物质探究：如图B，点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。【猜想假设】同学们对该物质主要成分提出三种猜想：①二氧化碳；②水蒸气；③石蜡蒸气，理由是液态石蜡受热会汽化。猜想①②的理由用文字表达式表示为。【实验探究】操作现象结论（1）立即将注射器内物质注入内壁涂有澄清石灰水的烧杯。观察到猜想①成立（2）立即将注射器内物质注入干而冷的烧杯。内壁没有出现水雾，而是出现白色固体物质。猜想②不成立（3）立即将注射器靠近火焰，推动活塞。注射器口产生火焰，物质能燃烧。猜想③【实验反思】经过讨论，同学们认为猜想①不成立，实验中产生明显现象的原因是：。【补充实验】将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃“白烟”，“白烟”（填“能”或“不能”）燃烧。【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡先受热熔化，然后在烛芯汽化形成气态石蜡后才燃烧。Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。如图1和2实验中的蜡烛均会逐渐熄灭。（1）图1实验中，烧杯底部产生大量气泡，蜡烛（足量）逐渐熄灭，说明二氧化碳的性质为。（2）同学们对图2实验中蜡烛（足量）熄灭的原因展开研究。【猜想与假设】①可能是二氧化碳含量过大；②可能是氧气被完全消耗。【探究与结论】（1）甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知：假设①（填“合理”或“不合理”）。（2）乙同学使用氧气传感器测量密闭装置内蜡烛（足量）从燃烧到熄灭的过程中氧气含量的变化，实验装置和实验结果如图3所示。下列判断或结论正确的是。A．实验开始时密封装置内是纯净的氧气B．蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气已经耗尽C．蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳和氧气D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧【答案】外焰的温度高烧杯内壁变浑浊成立石蜡蒸气冷凝成固体能不助燃，不可燃不合理D【详解】Ⅰ、蜡烛燃烧过程探究。（1）火焰结构特点探究：点燃蜡烛，将一张滤纸从火焰上方盖下，12秒后取出，观察到滤纸上炭化形成黑圈，说明：外焰温度最高；故填：外焰温度最高。[猜想假设]蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，所以提出猜想①和②；蜡烛燃烧生成二氧化碳和水的文字表达式为：，故填：。[实验探究]（1）因为猜想①成立，所以内壁涂有澄清石灰水的烧杯变浑浊；故填：烧杯内壁变浑浊。（3）立即将注射器靠近火焰，推动活塞，注射器口产生火焰，物质能燃烧，而二氧化碳和水蒸气没有可燃性，石蜡具有可燃性，所以猜想③成立；故填：成立。[实验反思]猜想①不成立，实验中产生明显现象的原因是石蜡蒸气冷凝成固体；故填：石蜡蒸气冷凝成固体。[补充实验]将蜡烛熄灭，瞬间可观察到一缕“白烟”轻轻升起，立即用燃着的火柴去点燃“白烟”，“白烟能燃烧。故填：能。[实验结论]Ⅱ、蜡烛熄灭原因探究。如图1和2实验中的蜡烛均会逐渐熄灭。（1）图1实验中，烧杯底部产生大量气泡，碳酸钙与盐酸反应生成氯化钙、水和二氧化碳，该反应的文字表达式：，蜡烛（足量）逐渐熄灭，说明二氧化碳的性质为不助燃，不可燃；故填：；不助燃，不可燃。[探究与结论]（1）甲同学收集1瓶含20%氧气和80%二氧化碳的气体，将点燃的蜡烛慢慢伸入瓶中并密封，蜡烛燃烧一段时间后才慢慢熄灭。根据实验现象可知：假设①不合理；故填：不合理；（2）A.实验开始时密封装置内不是纯净的氧气，氧气的体积分数为19.56%，选项A错误；B.根据图3可知：蜡烛熄灭的原因是瓶内氧气过少，不足以支持蜡烛燃烧，选项B错误；C.蜡烛熄灭后瓶内气体是二氧化碳、氮气、氧气等，选项C错误；D.由图示可知，氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧，选项D正确。故填：D。【变式33】实验小组对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究，装置如图。【进行实验】实验1：6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体，分别用6支相同的蜡烛点燃后测定其燃烧时间。氧气体积分数10%20%40%60%80%100%燃烧时间/s01226353025现象立即熄灭安静燃烧剧烈燃烧，烛芯长度变大，蜡烛高度变小同学们对比氧气体积分数60%～100%的现象，发现氧气体积分数越大蜡烛燃烧越剧烈，烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间，继续进行实验。实验21：将集气瓶中充满空气，测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。烛芯长度/cm0.30.50.70.9燃烧时间/s1613118实验22：将集气瓶中充满空气，测定______的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。蜡烛高度/cm1357燃烧时间/s171098【分析与结论】(1)实验1的目的是探究对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。(2)实验21的结论是。(3)补全实验22的操作：。【反思与评价】(4)甲同学认为实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗。乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨，支持乙同学判断的证据是。(5)实验1中，氧气体积分数大于60%之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变短。结合实验2分析其原因是。【答案】(1)氧气体积分数(2)氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短(3)相同烛芯长度、不同蜡烛高度(4)实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭(5)随氧气体积分数增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响【详解】（1）实验1中每组数据氧气体积分数不一样，所以实验1的目的是探究氧气体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。（2）实验21通过数据发现烛芯越长，燃烧时间越短，所以结论是：氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短。（3）实验22通过实验数据可知想探究蜡烛高度对燃烧时间的影响，所以其它量要保持一致。将集气瓶中充满空气，测定相同烛芯长度、不同蜡烛高度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。（4）在实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭，所以不能说明实验2蜡烛熄灭的原因是氧气完全消耗。（5）实验1中，氧气体积分数大于60%之后，氧气体积分数增大，蜡烛燃烧时间变短。由实验2可知：原因是随氧气体积分数增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响。【知识点2】对人体吸入空气和呼出气体的探究1.原理：二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊（特性），不燃烧也不支持燃烧。氧气化学能支持燃烧（使带火星的木条复燃、燃着的木条烧得更旺）。2.实验方法：对比法、控制变量法3.分别向空气和呼出气体的集气瓶中滴入相同滴数（控制变量）的澄清石灰水，振荡，盛有空气的集气瓶中不浑浊；盛有呼出气体的集气瓶中出现浑浊，证明呼出的气体比空气中CO2的含量高。4.将燃着的木条分别伸入空气和呼出气体中，木条在呼出气体中熄灭，而在空气中能够燃烧，证明呼出的气体中氧气比空气中氧气的含量的含量低。5.取两块干燥的玻璃片，一块放在空气中，对着另一块吹气，放空气中的玻璃片不出现水雾，而吹气的玻璃片出现水雾，证明呼出气体中水蒸气的含量比空气中水蒸气的含量高。【题型4】探究人吸入空气和呼出气体成分【例4】完成对人吸入的空气与呼出的气体有什么不同的探究。实验结论：（1）呼出的气体使石灰水出现的浑浊多，证明呼出的气体比空气中的．（2）呼出的气体使燃着的木条，燃着的木条在空气中能够，证明空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量．（3）对比呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃片上的水雾多，证明呼出气体中水的含量比空气中水的含量．（4）通过探究得出的结论是．实验拓展：在本课题的实验探究中，我们使用了排水法收集气体，这说明气体具有性质．（5）久置不用的深井、久未开启的菜窖底部都存在着二氧化碳，由于它不能供给呼吸，人如果长期呆在二氧化碳含量较高的环境中会窒息而死，因此，人们在进入这些地方之前会进行灯火实验，如果灯火熄灭或燃烧不旺，说明了（任答一点符合题意）【答案】二氧化碳高熄灭正常燃烧高高呼出的气体中二氧化碳、水蒸气的含量比空气中多，氧气的含量少不溶于水也不和水发生反应二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，地窖中氧气少，地窖中二氧化碳多（答一条就对）【详解】（1）呼出的气体使石灰水出现的浑浊多，证明呼出的气体比空气中的二氧化碳含量高；故填：二氧化碳含量高。（2）呼出的气体使燃着的木条熄灭，燃着的木条在空气中能够正常燃烧，证明空气中氧气的含量比呼出的气体中氧气的含量高；故填：正常燃烧；高。（3）对比呼气的玻璃片上的水雾比放在空气中的玻璃片上的水雾多，证明呼出气体中水的含量比空气中水的含量高；故填：高。（4）通过探究得出的结论是呼出的气体中二氧化碳、水蒸气的含量比空气中多，氧气的含量少；故填：呼出的气体中二氧化碳、水蒸气的含量比空气中多，氧气的含量少；实验拓展：在本课题的实验探究中，我们使用了排水法收集气体，这说明气体具有不溶于水也不和水发生反应性质；故填：不溶于水也不和水发生反应；（5）久置不用的深井、久未开启的菜窖底部都存在着二氧化碳，由于它不能供给呼吸，人如果长期呆在二氧化碳含量较高的环境中会窒息而死，因此，人们在进入这些地方之前会进行灯火实验，如果灯火熄灭或燃烧不旺，说明了二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，地窖中氧气少，地窖中二氧化碳多；故填：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，地窖中氧气少，地窖中二氧化碳多（答一条就对）。【变式41】下列关于“对人体吸入的空气和呼出气体的探究”的实验叙述错误的是A．用排水法收集呼出气体样品，集满后在水面下盖好玻璃片，取出倒放在实验台上B．向玻璃片上呼气，可以比较出两种气体中水蒸气含量的多少C．向空气和呼出的气体中分别伸入燃烧的木条，可以比较出氧气含量的多少D．向空气和呼出的气体中分别滴入澄清的石灰水，可以比较出二氧化碳含量的多少【答案】A【详解】A、呼吸作用吸收氧气，呼出二氧化碳，故呼出气体密度比空气大，用排水法收集呼出气体样品，集满后在水面下盖好玻璃片，取出正放在实验台上，符合题意；B、向玻璃片上呼气，玻璃片上出现水雾，空气中的玻璃片没有水雾，说明呼出气体中水蒸气含量高，不符合题意；C、氧气具有助燃性，向空气和呼出的气体中分别伸入燃烧的木条，呼出气体能使燃着的木条熄灭，燃着的木条在空气中继续燃烧，说明空气中氧气含量高，不符合题意；D、向空气和呼出的气体中分别滴入澄清的石灰水，呼出气体能使澄清石灰水变浑浊，空气不能使澄清石灰水变浑浊，说明呼出气体中二氧化碳含量高，不符合题意。故选A。【变式42】小华同学做“对人体呼入的空气和呼出的气体的探究”实验时，分别收集两瓶空气样品和两瓶人体呼出的气体，进行如右图的两个实验探究。关于这两个实验的说法中，不正确的是（）A．实验1中，甲、乙两瓶里木条燃烧的现象不同B．实验2中，甲瓶里的澄清石灰水没有明显变化，乙瓶里的澄清石灰水变浑浊C．实验1和2都能证明人体呼出的气体中氧气减小了D．小华提出“用澄清石灰水来检验人呼出的气体中是否含有二氧化碳”，这一过程属于科学探究环节中的实验设计【答案】C【详解】A.由图可知，实验1中，甲瓶中木条继续燃烧、乙瓶中木条熄灭，现象不同，选项正确；B.实验2中，甲瓶里的澄清石灰水没有明显变化，乙瓶里的澄清石灰水变浑浊，选项正确；C.实验1和2都能证明人体呼出的气体中二氧化碳的含量高于空气中二氧化碳的含量，不能证明氧气减小了，选项错误；D.小华提出“用澄清石灰水来检验人呼出的气体中是否含有二氧化碳”，这一过程属于科学探究环节中的实验设计，选项正确；故选C。【变式43】某校实验小组同学对人体吸入的空气和呼出的气体中氧气、二氧化碳含量有什么不同这一课题进行探究【查阅资料】二氧化碳的性质：①能溶于水，②能使澄清石灰水变浑浊，③不支持燃烧。【设计方案】用大小相同的两个塑料瓶收集气体方案1：排水法收集先将软塑料瓶装满水，将塑料管小心地插入里面，缓缓吹气方案2：用塑料瓶收集先将软塑料瓶压扁，然后缓缓向里面吹气【提出问题】（1）你选择的方案是（填“方案1”或“方案2”），理由是。【继续思考】（2）若活动小组要检测蔬菜大棚空气中二氧化碳的含量，请你设计一种收集大棚气体样品的方法。探究环节1

比较两种气体中氧气的含量【实验过程】（3）将粗细相同的小木条同时分别伸入盛有空气和呼出气体的塑料瓶中，观察火焰的大小和燃烧时间的长短。【实验现象】伸入盛有呼出气体中的小木条燃烧的火焰小，燃烧时间短。【实验结论】（4）。探究环节2

比较两种气体中二氧化碳的含量【设计实验】（5）向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的，振荡，观察是否有浑浊出现。【观察现象】滴入呼出气体样品中的石灰水变浑浊，滴入空气样品中的石灰水无浑浊出现。【实验结论】（6）中二氧化碳含量多。【答案】(1)方案2二氧化碳能溶于水(2)将塑料瓶装满水后在大棚内倒掉，再盖上盖子(3)燃着的(4)呼出气体中氧气含量较少(5)澄清石灰水(6)呼出气体【详解】（1）选择的方案是方案2，理由是二氧化碳能溶于水；（2）若活动小组要检测蔬菜大棚空气中二氧化碳的含量，收集大棚气体样品时，要排除外界空气的干扰，可在瓶内注满排出空气，操作方法为：将塑料瓶装满水后在大棚内倒掉，再盖上盖子；（3）将粗细相同的燃着的细木条同时分别伸入盛有空气和呼出气体的塑料瓶中，观察火焰的大小和燃烧时间的长短；（4）因为伸入盛有呼出气体中的小木条燃烧的火焰小，燃烧时间短，所以可知呼出气体中氧气含量较少；（5）检验二氧化碳应该用澄清石灰水，所以应该向一瓶空气样品和一瓶呼出气体的样品中各滴入相同滴数的澄清石灰水，振荡，观察是否有浑浊出现；（6）呼出气体中二氧化碳含量多。【题型5】对人体吸入空气和呼出气体的创新实验设计【例5】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】继续燃烧低玻璃片上有水雾出现高BCO2+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Z水蒸气冷凝形成水雾【详解】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%+（VV1）x，x=。【变式51】化学小组用排水法收集了呼出气体，通过【实验1】比较吸入空气和呼出气体的成分差异。【实验1】序号实验目的实验操作实验现象①比较空气和呼出气体中二氧化碳的含量向呼出气体中倒入少量澄清石灰水，振荡_______②比较空气和呼出气体中氧气的含量分别将燃着的木条伸入空气和呼出气体中空气中的木条无明显变化呼出气体中的木条熄灭③_______取两块干燥玻璃片，对着其中一块哈气哈气的玻璃片上出现无色液滴另一块无明显变化（1）实验①的现象为。（2）实验③的目的是。（3）小明指出实验①不能比较空气和呼出气体中CO2的含量，还需补充的实验操作为。小芳对②中燃着木条熄灭的原因提出猜想，并设计【实验2】进行验证。【猜想与假设】猜想1：木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中CO2的含量高。猜想2：木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中O2的含量低。【实验2】序号①

②③④实验操作实验现象燃着的木条无明显变化燃着的木条无明显变化燃着的木条熄灭燃着的木条熄灭（4）由实验①和②可得出猜想1(填“成立”或“不成立”)。（5）【实验2】中，能证明猜想2成立的实验序号是。【实验反思】（6）根据以上实验，下列说法正确的是(填字母序号)。A．吸入空气和呼出气体中O2和CO2的含量不同B．将燃着木条伸入呼出气体中，木条熄灭，说明呼出气体中没有O2C．【实验1】的②中，燃着木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关D．若把燃着木条伸入体积比为1：1的O2和CO2混合气体中，会观察到无明显变化【答案】澄清石灰水变浑浊比较空气和呼出气体中水蒸气的含量向等量的空气中倒入少量澄清石灰水，振荡不成立①与③或①与④AC【详解】（1）呼出气体中二氧化碳的含量较高，所以向呼出气体中倒入少量澄清石灰水，振荡，观察到澄清的石灰水变浑浊；（2）由实验操作与实验现象可知，实验③是比较空气和呼出气体中水蒸气的含量；（3）实验①缺少对比实验，不能比较空气和呼出气体中CO2的含量，还需补充一个对比实验，其操作为向等量的空气中倒入少量澄清石灰水，振荡，会观察到澄清石灰水不变浑浊，说明空气中二氧化碳含量比呼出气体中的少；（4）由实验①和②对比可知二氧化碳含量升高不会导致燃着的木条熄灭，由此得出猜想1不成立。故填：不成立；（5）【实验2】中，①与③、①与④对比均能证明木条熄灭是因为呼出气体比吸入空气中O2的含量低，即猜想2成立；故填：①与③或①与④；（6）A．吸入空气和呼出气体中O2和CO2的含量不同，正确；B．将燃着木条伸入呼出气体中，木条熄灭，说明呼出气体中氧气的含量低而不是没有氧气，错误；C．【实验1】的②中，燃着木条熄灭的原因还可能与水蒸气含量增多有关，正确；D．若把燃着木条伸入体积比为1：1的O2和CO2混合气体中，会观察到木条燃烧得更旺盛，错误；故选：AC。【变式52】同学们进行“人体吸入空气和呼出气体成分”的探究。猜想I.吸入空气中氧气含量比呼出气体中氧气含量高【进行实验】按图1所示完成实验。【解释与结论】（1）实验中能说明猜想I成立的实验现象是。猜想II.吸入空气中二氧化碳含量比呼出气体中二氧化碳含量低【进行实验】用图2装置完成实验。实验步骤实验操作实验现象①在饮料瓶中装入水至没过长吸管底端，塞好瓶塞，对着短吸管缓慢吹气水从长吸管一端流出②将装置内的水换成澄清石灰水，从短吸管端连续吸气10秒澄清石灰水不变浑浊③倒掉瓶中液体并清洗干净，重新加入等量的澄清石灰水，实验中有同学发现，吹气一段时间后浑浊的石灰水重新变澄清。他将瓶中重新加入等体积的石灰水，进一步进行吹气实验。实验编号石灰水浓度持续吹气时间实验现象310.16%30秒澄清石灰水变浑浊320.16%2分钟澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清330.08%30秒澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清340.08%2分钟澄清石灰水先变浑浊，后又变澄清【解释与结论】（2）步骤①说明装置的气密性(填“好”或“不好”)。（3）补全步骤③的操作：。（4）能证明猜想II成立的实验现象是。（5）能说明石灰水重新变澄清与石灰水浓度有关的实验是(填实验编号)。【反思与评价】（6）步骤③中，有同学观察到石灰水变澄清，而有的同学未观察到，产生现象差异的可能原因是(答1条即可)。【答案】瓶1中蜡烛燃烧，瓶2中蜡烛熄灭好从短吸管端吸气10秒，观察石灰水的变化；从长吸管端吹气10秒，观察石灰水的变化吸气时，澄清石灰