1.2.4 走进科学探究（提升练）

原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 1.2.4 走进科学探究 1.（23-24·山东淄博·期中）Vc泡腾片是一种含有大量维生素 C的片状物品，可增强机体抵 抗力。将泡腾片放入水中，有无色气体产生。老师建议，可用石灰水检验一下气体的成分 是否为二氧化碳，这个建议属于科学探究中的哪个环节（ ） A．提出问题 B．猜想假设 C．设计实验 D．得出结论 2.进行化学探究是学好化学的一个重要手段。下列步骤与化学探究有关的是（ ） ①提出探究的问题 ②详实记录实验现象和相关数据 ③合作进行化学实验 ④形成总结 性报告 A.①② B.①③④ C.①②④ D.①②③④ 【易错】3．下列是蜡烛燃烧实验中对相关现象的描述，其中不正确的是（ ） A．蜡烛燃烧时火焰分三层 B．火柴梗接触外焰的部分首先炭化变黑 C．燃烧后生成水和二氧化碳 D．燃烧后生成的气体能使澄清石灰水变浑浊 4．（23-24·广东广州·阶段练习）通过探究“蜡烛的性质及其燃烧”实验，得出的结论正确的 是（ ） A．蜡烛的密度比水大 B．蜡烛燃烧后的产物只有二氧化碳 C．熄灭蜡烛后的白烟是二氧化碳气体 D．熄灭蜡烛后的白烟可以燃烧 5．以下是蜡烛燃烧的探究实验： 基础巩固 能力提升 素养拓展 模块导航 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 (1)实验Ⅰ中小木条 （填字母）处最先变黑，原因是 。 (2)实验Ⅱ中分别用干冷的烧杯和内壁用澄清石灰水润湿的烧杯先后罩在火焰上方，可以观 察到第一个烧杯内壁出现水珠，第二个烧杯内壁 。 (3)实验Ⅲ中，若用燃着的火柴接近导管另外一端，导管口出现火焰，说明蜡烛火焰中导出 的物质具有 性。 (4)实验Ⅳ中蜡烛又被点燃，说明蜡烛熄灭时产生的白烟 （选填“是”或“不是”）二氧 化碳和水蒸气。烛芯冒出的白烟成分是 。 6．（2024·广西南宁·一模）某兴趣小组利用蜡烛进行实验，下列根据现象作出的分析错误的 是（ ） A．切一小块蜡烛放入水中，蜡烛浮于水面，说明石蜡的密度小于水 B．用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧，说明白烟具有可燃性 C．用一个烧杯将燃着的蜡烛罩住，燃烧一段时间后熄灭，说明烧杯内剩余气体全都是氮气 D．取一根木条拿住一端迅速平放入蜡烛火焰中，观察到处于外焰的木条处先炭化，说明 外焰的温度最高 7．某化学小组的同学进行蜡烛及其燃烧的探究，关于该实验的现象或说法错误的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 A．实验Ⅰ中与外焰接触的 a处最先变黑 B．实验Ⅱ的目的是探究石蜡燃烧有水生成 C．实验Ⅲ的现象说明蜡烛焰心处气体是氧气 D．实验Ⅳ蜡烛复燃说明白烟是石蜡固体小颗粒 8．（2024·湖南·模拟预测）“天宫课堂”第四课在空间站与地面同步探究了蜡烛燃烧实验。实 验观察到空间站蜡烛火焰呈球形（图 1），地面实验蜡烛的火焰呈锥状（图 2），而且火焰比 地面实验显得微弱。下列分析正确的是（ ） ①空间站的蜡烛燃烧只发生化学变化 ②空间站失重条件下蜡烛燃烧热气流向四周扩散，火焰呈球状，地面上蜡烛燃烧热气流向 上扩散，火焰呈锥状 ③空间站内没有空气，因此蜡烛燃烧火焰微弱 ④空间站失重条件下氧气流动性差，蜡烛燃烧的火焰比较微弱 A．①②③④ B．②③④ C．②④ D．①③④ 9．（23-24·广东惠州·期中）英国科学家法拉第曾用蜡烛(主要成分为石蜡)做过一个有趣的“母 子火焰”实验，如图所示。下列有关分析错误的是（ ） A．母火焰的外焰部分石蜡燃烧充分，无石蜡蒸气 B．若导管太长，石蜡蒸气易冷凝，不能从导管末端导出 C．导管的一端要插入母火焰的中心部位，是因为该处氧气充足 D．实验现象说明石蜡的沸点较低，受热易变成气态 10．（23-24·山东威海·期中）蜡烛（足量）在如图 1密闭装置内燃烧至熄灭，用仪器测出这 一过程中瓶内氧气含量的变化如图 2所示。下列判断正确的是（ ） 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 A．蜡烛燃烧前装置内只有氧气 B．蜡烛熄灭后瓶内只剩二氧化碳气体和水蒸气 C．蜡烛熄灭的原因是瓶内的氧气已经耗尽 D．氧气浓度小于一定值时，蜡烛无法燃烧 11．某同学对蜡烛(主要成分是石蜡)及其燃烧进行了如下探究。请填写下列空格： (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：石蜡的密度 比水 。 (2)点燃蜡烛，观察到蜡烛的火焰分为外焰、内焰、焰心三层。把一根火柴梗放在蜡烛的火 焰中(如图)约 1 s后取出，可以看到火柴梗的 (填写 a、b、c)最先炭化。结论：蜡烛火 焰的 部分温度最高，你认为原因是 。 (3)蜡烛燃烧的最终产物是二氧化碳和水；请你设计一个简单的实验进行证明。 ①验证有水生成(写出操作和现象) 。 ②验证有二氧化碳生成(写出操作和现象) 。 12．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 柴梗的炭化情况。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 【现象观察】发现火柴梗的 （填“a”、“b”或“c”）处炭化最明显。 【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使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 。 13．（2024·辽宁抚顺·一模）《蜡烛的化学史》是英国科学家法拉第所著的传世科普经典。某 化学兴趣小组的同学们对蜡烛燃烧展开了以下探究。 任务一：探究蜡烛燃烧的产物 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 【进行实验】同学们将一个内壁涂有澄清石灰水的烧杯罩在蜡烛火焰的上方（如图所示）。 【实验现象】 (1)一段时间后能观察到的现象是 。 【小组讨论】 (2)若欲证明蜡烛燃烧有水生成，则应进行的操作是 。 【得出结论】蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水。 任务二：比较空间站中蜡烛的燃烧与地面有什么不同 (3)2023年 9月 21日下午，“天宫课堂”第四课在中国空间站开讲。课堂上，当蜡烛被老师 点燃后，我们可以看到与地面蜡烛的火焰不同，①空间站中燃烧的蜡烛火焰呈现蓝色，② 火焰形状近似球形。为什么会有这样的差别呢？请你选择一个不同现象加以说明。你的选 项是 （填①或②），原因是 。 14．（23-24·辽宁锦州·期中）化学小组对蜡烛的燃烧进行探究，如图。 Ⅰ.蜡烛燃烧过程探究。 （1）对蜡烛火焰温度的探究实验：点燃蜡烛，将一根小木条迅速平放入火焰中，约 1秒后 取出，现象如图所示，可得出的结论是 。 （2）对焰心所含物质的探究：点燃蜡烛，用注射器在烛芯附近抽取气体物质。同学们对该 物质主要成分提出猜想：①二氧化碳 ②水蒸气 ③石蜡蒸气 【继续实验】立即将注射器靠近火焰，推动活塞。观察到注射器口产生火焰，物质能燃烧。 说明猜想 （填序号）正确。 【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 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 7 烟”，“白烟” （填“能”或“不能”）燃烧。 【实验结论】石蜡燃烧是固态石蜡受热熔化，在烛芯处形成气态石蜡后才燃烧。 Ⅱ.对蜡烛熄灭原因的探究。 同学们对图 1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大于氧气含量；②可能是氧气被完全消耗。 【探究与结论】甲同学收集 1瓶含 20%氧气和 80%二氧化碳的混合气体，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。 图 1 图 2 根据实验现象可知：假设① （填“合理”或“不合理”）。 【改进方法】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，实验结果如图 2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纯净的二氧化碳 D．氧气的含量小于一定值时，蜡烛熄灭 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 1 1.2.4 走进科学探究 答案解析 1.【答案】C 【解析】根据科学探究的主要环节有提出问题→猜想与假设→制定计划（或设计 方案）→进行实验→收集证据→解释与结论→反思与评价→拓展与迁移，老师建 议，可用石灰水检验一下气体的成分是否为二氧化碳，属于科学探究中的设计实 验。 故选 C。 2.【答案】D 【解析】化学探究中，要明确探究的问题或目的，并据此进行实验，将实验观察 到的现象或所得数据记录下来，并进行交流讨论，基于证据，经过分析推理等得 出可靠的结论，实验后完成探究报告。故选 D。 3．【答案】C 【解析】A．蜡烛火焰分为三层，分别是外焰、内焰、焰心，选项正确； B．外焰温度最高，火柴梗接触外焰的部分首先炭化变黑，选项正确； C．蜡烛燃烧生成水和二氧化碳，不是实验现象，而是实验结论，选项错误； D．蜡烛燃烧生成二氧化碳，能使澄清石灰水变浑浊，选项正确，故选 C。 4．【答案】D 【解析】A．蜡烛的密度比水小，结论错误，不符合题意； B．蜡烛燃烧产生水和二氧化碳，结论错误，不符合题意； C．熄灭蜡烛后的白烟是石蜡固体，不是二氧化碳气体，结论错误，不符合题意； D．熄灭蜡烛后的白烟是石蜡固体，可以燃烧，结论正确，符合题意。 故选 D。 【点睛】根据“蜡烛的性质及其燃烧”的探究实验，根据实验现象结合所学知识分 析判断即可。 5．【答案】(1)a 外焰温度最高 (2)澄清石灰水变浑浊 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 2 (3)可燃 (4)不是 石蜡固体小颗粒 【解析】（1）蜡烛火焰外焰温度最高，则小木条 a处最先变黑； （2）蜡烛燃烧生成二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，则第二个烧杯 内壁澄清石灰水变浑浊； （3）导管口出现火焰，说明蜡烛火焰中导出的物质具有可燃性； （4）点燃白烟，蜡烛会重新被点燃，说明白烟具有可燃性，则白烟不是二氧化 碳和水蒸气，又由于石蜡具有可燃性，则说明白烟成分为石蜡固体小颗粒。 6．【答案】C 【解析】A．切一小块蜡烛放入水中，蜡烛浮于水面，说明石蜡的密度小于水的 密度，故 A选项说法正确，不符合题意； B．用火柴点蜡烛刚熄灭时产生的白烟，蜡烛重新燃烧，说明白烟具有可燃性， 其成分为石蜡固体小颗粒，故 B选项说法正确，不符合题意； C．用一个烧杯将燃着的蜡烛罩住，燃烧一段时间后熄灭，说明烧杯内没有氧气， 剩余气体不全是氮气，还有二氧化碳、水蒸气等，故 C选项说法不正确，符合 题意； D．取一根木条拿住一端迅速平放入蜡烛火焰中，观察到处于外焰的木条处先炭 化，说明外焰的温度最高，故 D选项说法正确，不符合题意。 故选 C。 7．【答案】C 【解析】A．外焰部分温度最高，实验Ⅰ中与外焰接触的 a处最先变黑，A正确； B．在火焰上方罩一个干而冷的烧杯，烧杯内壁出现小液滴，可验证石蜡燃烧有 水生成，B正确； C．实验Ⅲ的现象说明焰心处气体具有可燃性，不是氧气，C错； D．实验Ⅳ中蜡烛复燃，说明白烟具有可燃性，是石蜡固体小颗粒，D正确。 故选 C。 8．【答案】C 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 3 【解析】①蜡烛燃烧生成新物质二氧化碳和水，属于化学变化；化学变化一定伴 随着物理变化，蜡烛燃烧过程中伴随着石蜡熔化，石蜡熔化只是状态的改变，没 有新物质生成，属于物理变化，故错误； ②从图 1和图 2可以看出，空间站失重条件下蜡烛燃烧热气流向四周扩散，火焰 呈球状，地面上蜡烛燃烧热气流向上扩散，火焰呈锥状，故正确； ③根据题干信息，空间站火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧 气流动性差，而不是空间站内没有空气，故错误； ④根据题干信息，空间站火焰比地面实验显得微弱，可能是空间站失重条件下氧 气流动性差，故正确； 故选 C。 9．【答案】C 【解析】A．母火焰的外焰部分氧气充足，石蜡充分燃烧，无石蜡蒸气，表述正 确，不符合题意； B．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，实验不成功，表述正确， 不符合题意； C．导管的一端要插入母火焰的中心部位，是因为母火焰中心部分，氧气不足， 石蜡燃烧不充分，存在石蜡蒸气，不是该处氧气充足，表述错误，符合题意； D．子火焰中被燃烧的物质是石蜡蒸气，故该现象说明石蜡的沸点较低，受热易 变成气态，表述正确，不符合题意。 故选 C。 10．【答案】D 【解析】A．由瓶内氧气含量的变化图可知，反应前瓶内氧气的体积分数接近 19.56%，所以蜡烛燃烧前装置内除含有氧气，还含有其它气体，错误； B．蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，蜡烛熄灭后瓶内不会只剩下二氧化碳、水蒸气， 还有氧气和其它气体，错误； C．由瓶内氧气含量的变化图可知，蜡烛熄灭后，瓶内氧气含量仍有 15.96%，没 有被完全耗尽，错误； D．由瓶内氧气含量的变化图，当氧气的体积分数约为 15.96%时，蜡烛熄灭，说 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 4 明氧气的浓度低于一定值时，蜡烛就无法燃烧，正确。 故选 D。 11．【答案】(1)小 (2)a 外焰 外焰处石蜡与氧气充分接触，燃烧更充分 (3)将一只干而冷的烧杯罩在火焰上方，烧杯内壁有水雾 取一只内壁沾有澄 清石灰水的烧杯罩在火焰上方，石灰水变浑浊 【解析】（1）蜡烛浮在水面上，说明石蜡的密度比水小。 （2）蜡烛火焰外焰最高，而 a处为外焰加热的部分，则火柴梗 a处最先炭化； 由于外焰部分与空气充分接触，则温度最高。 （3）①若想证明有水生成，则将一只干而冷的烧杯罩在火焰上方，若有水雾生 成，则说明有水生成； ②二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，取一只内壁沾有澄清石灰水的烧杯罩在火焰 上方，石灰水变浑浊，则说明有二氧化碳生成。 12．【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） 【解析】探究一： [现象观察] 酒精灯的外焰温度最高，则火柴梗的 b处炭化最明显。 [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] 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 5 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。 13．【答案】(1)澄清石灰水变浑浊 (2)在火焰上方罩一干冷烧杯看是否有水雾形成 (3)①(或②） 选择①在空间站里，对流十分微弱，氧气的补充不如地面及 时，蜡烛的燃烧也不如地面充分，火焰的温度也会更低一些，蓝色火焰就是燃烧 温度低的一个表现。（或选择②在空间站里，重力较小，燃烧后的气体向各个方 向运动的趋势相同，不管蜡烛的方向朝向哪里，它的火焰都近似球形。） 【解析】（1）蜡烛燃烧生成了二氧化碳，二氧化碳能使澄清石灰水变浑浊，故一 段时间后能观察到澄清石灰水变浑浊； （2）在火焰上方罩一干冷烧杯，烧杯内壁会有水雾形成，就可证明蜡烛燃烧生 成了水； （3）选择①在空间站里，空气流动性差，消耗的氧气补充的不及时，蜡烛的燃 烧不如地面充分，火焰的温度比地面上低一些，故火焰呈蓝色。（选择②在空间 站里，微重力环境几乎消除了浮力对流，燃烧后的气体向各个方向运动的趋势相 同，不管蜡烛的方向朝向哪里，它的火焰都近似球形。） 14．【答案】蜡烛火焰外焰温度最高 ③ 能 不合理 D 【解析】将一根小木条迅速平放入火焰中，约 1秒后取出，与外焰接触的部位最 先炭化，所以蜡烛火焰外焰温度最高； [继续实验] 注射器靠近火焰，推动活塞。观察到注射器口产生火焰，物质能燃烧，二氧化碳 和水都不能燃烧，石蜡蒸汽具有可燃性，说明猜想③正确； [补充实验] 白烟是石蜡蒸汽冷凝而成石蜡小颗粒，所以立即用燃着的火柴去点燃“白烟”，白 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 6 烟能燃烧； [探究与结论] 瓶中含 20%氧气和 80%二氧化碳的混合气体，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，二氧化碳含量大于氧气含量蜡烛仍能燃烧， 所以假设①不合理； [改进方法]A．由图可知，刚开始氧气含量为 19.56%，不是纯氧，故选项错误； B．由图可知，蜡烛熄灭时氧气含量是 15.96%，瓶内氧气没有耗尽，故选项错误； C．蜡烛熄灭后瓶内气体成分有未耗尽的氧气，不是纯净的二氧化碳，故选项错 误； D．由图可知，蜡烛熄灭时氧气含量是 15.96%，所以氧气的含量小于一定值时， 蜡烛熄灭，故选项正确。 故选 D。