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（二）为了展示兴趣小组的工作成果。小组同学为大家表演小魔术“铁树开花”，具体操作如图所示。其中图2中的浓氨水温度较高，图3中的浓氨水温度较低，而其他条件均相同。
(4)一段时间后，可以观察到两个烧杯中细铁丝上面的脱脂棉团由白色变为
(4)一段时间后，可以观察到两个烧杯中细铁丝上面的脱脂棉团由白色变为
红
色，但图2中的“铁树开花”速度远比图3中的快，原因是温度越高，分子运动速率越快
。答案
红
温度越高，分子运动速率越快
温度越高，分子运动速率越快
解析
【分析】首先明确实验原理：浓氨水具有挥发性，会挥发出氨分子，氨分子在不断运动；氨分子运动到浸有酚酞溶液的脱脂棉团上时，与水结合形成氨水，氨水呈碱性，能使无色酚酞溶液变红。另外，分子的运动速率受温度影响，温度越高，分子运动速率越快，结合图2和图3的温度差异分析反应快慢。
【解析】浓氨水易挥发，挥发出的氨分子不断运动，当氨分子接触到浸有酚酞溶液的脱脂棉团时，氨气与脱脂棉上的水反应生成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞溶液变为红色，因此脱脂棉团由白色变为红色。分子的运动速率与温度有关，温度越高，分子运动速率越快，图2中的浓氨水温度较高，氨分子的运动速率更快，所以“铁树开花”的速度远比图3中的快。
【答案】红；温度越高，分子运动速率越快
【知识点】分子的特性；酸碱指示剂的性质
【点评】本题结合趣味实验考查基础知识点，需结合实验现象分析分子运动与温度的关系，难度适中，属于对核心概念的基础应用。
【难度系数】0.6
【解析】浓氨水易挥发，挥发出的氨分子不断运动，当氨分子接触到浸有酚酞溶液的脱脂棉团时，氨气与脱脂棉上的水反应生成氨水，氨水显碱性，能使无色酚酞溶液变为红色，因此脱脂棉团由白色变为红色。分子的运动速率与温度有关，温度越高，分子运动速率越快，图2中的浓氨水温度较高，氨分子的运动速率更快，所以“铁树开花”的速度远比图3中的快。
【答案】红；温度越高，分子运动速率越快
【知识点】分子的特性；酸碱指示剂的性质
【点评】本题结合趣味实验考查基础知识点，需结合实验现象分析分子运动与温度的关系，难度适中，属于对核心概念的基础应用。
【难度系数】0.6
17. (22 分)某化学兴趣小组探究燃烧与灭火的原理时,进行如下实验:点燃两支蜡烛,分别在蜡烛上扣上大小一样的烧杯。
(1)实验现象:a 中澄清石灰水
(2)问题1:蜡烛熄灭是因为氧气耗尽吗?
利用氧气传感器测定蜡烛在某密闭容器内燃烧过程中氧气浓度的变化,如图2所示:
①据图分析,蜡烛熄灭的时间是
②由此实验得出的结论是
(3)问题2:是二氧化碳浓度增加使蜡烛熄灭吗?
资料:二氧化碳可溶于水且与水反应。
小组同学将燃着的蜡烛伸入二氧化碳与氧气体积比为$4:1$的混合气体中,发现蜡烛先是正常燃烧而后才慢慢熄灭,并未出现立即熄灭的情况,说明二氧化碳浓度增加不是使蜡烛熄灭的原因。
①如图3所示,先往250 mL液体中通入氧气,待观察到量筒内液体体积为
②某同学认为图3装置收集到的混合气体体积比存在误差,应该选图4,你觉得产生误差的原因是
(1)实验现象:a 中澄清石灰水
变浑浊
,b中内壁出现无色液滴
,说明蜡烛燃烧生成了二氧化碳和水,烧杯中蜡烛一段时间后都熄灭。(2)问题1:蜡烛熄灭是因为氧气耗尽吗?
利用氧气传感器测定蜡烛在某密闭容器内燃烧过程中氧气浓度的变化,如图2所示:
①据图分析,蜡烛熄灭的时间是
t₂ s
。$t_2$~$t_3 \mathrm{s}$氧气浓度变化的主要原因是水蒸气冷凝为液体
。②由此实验得出的结论是
蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽
。(3)问题2:是二氧化碳浓度增加使蜡烛熄灭吗?
资料:二氧化碳可溶于水且与水反应。
小组同学将燃着的蜡烛伸入二氧化碳与氧气体积比为$4:1$的混合气体中,发现蜡烛先是正常燃烧而后才慢慢熄灭,并未出现立即熄灭的情况,说明二氧化碳浓度增加不是使蜡烛熄灭的原因。
①如图3所示,先往250 mL液体中通入氧气,待观察到量筒内液体体积为
50
mL时,改换烧杯接液体,再通入二氧化碳至液体完全排出,获得混合气体。图中植物油的作用是形成液封,防止二氧化碳溶于水
。②某同学认为图3装置收集到的混合气体体积比存在误差,应该选图4,你觉得产生误差的原因是
导管伸入量筒过长(合理即可)
。答案
变浑浊
无色小液滴
$t_2\ \mathrm{s}$
蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大
蜡烛熄灭不
是因为氧气耗尽，容器内此时仍有氧气剩余
50
形成液封，防止二氧化碳溶于水
导管伸入量筒内过长
无色小液滴
$t_2\ \mathrm{s}$
蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大
蜡烛熄灭不
是因为氧气耗尽，容器内此时仍有氧气剩余
50
形成液封，防止二氧化碳溶于水
导管伸入量筒内过长
解析
【分析】
本题围绕蜡烛燃烧与灭火的原理展开探究，需结合蜡烛燃烧产物、氧气浓度变化图像、气体性质及实验操作误差分析解题。首先，根据蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，判断对应实验现象；其次，通过氧气浓度变化图分析蜡烛熄灭的时间及后续浓度变化原因，进而得出熄灭的核心结论；最后，根据混合气体体积比计算所需氧气的体积，结合二氧化碳的溶解性分析植物油的作用，并推导实验误差的来源。
【解析】
(1) 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，因此a中澄清石灰水变浑浊；水蒸气遇冷烧杯内壁凝结成无色小液滴，故b中内壁出现无色小液滴。
(2) ① 从氧气浓度变化图可知，蜡烛在$t_2\ \mathrm{s}$时熄灭；$t_2$~$t_3\ \mathrm{s}$时，蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大。② 由氧气浓度变化可知，蜡烛熄灭时容器内仍有氧气剩余，故蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽。
(3) ① 要收集体积比为$4:1$的二氧化碳与氧气混合气体，量筒总容积为250 mL，则氧气的体积为$250\ \mathrm{mL} × \frac{1}{4+1}=50\ \mathrm{mL}$，因此待量筒内液体体积为50 mL时停止通氧气，再通二氧化碳至液体完全排出；二氧化碳能溶于水，植物油可形成液封，防止二氧化碳溶于水，保证气体体积测量准确。② 导管伸入量筒内过长时，排出液体后导管内会残留部分液体，导致测量的气体体积存在误差。
【答案】
变浑浊；无色小液滴；$t_2\ \mathrm{s}$；蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大；蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽，容器内此时仍有氧气剩余；50；形成液封，防止二氧化碳溶于水；导管伸入量筒内过长
【知识点】
燃烧与灭火原理；二氧化碳的性质；气体体积的测定
【点评】
本题是综合性实验探究题，融合了产物检验、图像分析、实验操作与误差分析，考查学生对核心知识点的掌握及实验探究能力，需学生具备较强的逻辑推理和知识应用能力。
【难度系数】
0.5
本题围绕蜡烛燃烧与灭火的原理展开探究，需结合蜡烛燃烧产物、氧气浓度变化图像、气体性质及实验操作误差分析解题。首先，根据蜡烛燃烧生成二氧化碳和水，判断对应实验现象；其次，通过氧气浓度变化图分析蜡烛熄灭的时间及后续浓度变化原因，进而得出熄灭的核心结论；最后，根据混合气体体积比计算所需氧气的体积，结合二氧化碳的溶解性分析植物油的作用，并推导实验误差的来源。
【解析】
(1) 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，因此a中澄清石灰水变浑浊；水蒸气遇冷烧杯内壁凝结成无色小液滴，故b中内壁出现无色小液滴。
(2) ① 从氧气浓度变化图可知，蜡烛在$t_2\ \mathrm{s}$时熄灭；$t_2$~$t_3\ \mathrm{s}$时，蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大。② 由氧气浓度变化可知，蜡烛熄灭时容器内仍有氧气剩余，故蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽。
(3) ① 要收集体积比为$4:1$的二氧化碳与氧气混合气体，量筒总容积为250 mL，则氧气的体积为$250\ \mathrm{mL} × \frac{1}{4+1}=50\ \mathrm{mL}$，因此待量筒内液体体积为50 mL时停止通氧气，再通二氧化碳至液体完全排出；二氧化碳能溶于水，植物油可形成液封，防止二氧化碳溶于水，保证气体体积测量准确。② 导管伸入量筒内过长时，排出液体后导管内会残留部分液体，导致测量的气体体积存在误差。
【答案】
变浑浊；无色小液滴；$t_2\ \mathrm{s}$；蜡烛熄灭后容器内温度降低，水蒸气冷凝，容器内气体总体积减小，氧气体积分数增大；蜡烛熄灭不是因为氧气耗尽，容器内此时仍有氧气剩余；50；形成液封，防止二氧化碳溶于水；导管伸入量筒内过长
【知识点】
燃烧与灭火原理；二氧化碳的性质；气体体积的测定
【点评】
本题是综合性实验探究题，融合了产物检验、图像分析、实验操作与误差分析，考查学生对核心知识点的掌握及实验探究能力，需学生具备较强的逻辑推理和知识应用能力。
【难度系数】
0.5
