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8.利用传感器采集蜡烛在密闭容器内燃烧过程中氧气和二氧化碳浓度的变化,以探究蜡烛熄灭的原因。实验装置如图1所示,实验过程中采集到的数据如图2所示,以下分析不合理的是
（
A.图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B.蜡烛燃烧初期,氧气的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化
C.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的二氧化碳
D.燃着的蜡烛能在浓度为$15\%$氧气、$5\%$二氧化碳和$80\%$氮气的混合气体中保持燃烧
（
D
）A.图2中的数据可以说明空气中氧气的含量高于二氧化碳
B.蜡烛燃烧初期,氧气的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化
C.蜡烛熄灭的原因可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的二氧化碳
D.燃着的蜡烛能在浓度为$15\%$氧气、$5\%$二氧化碳和$80\%$氮气的混合气体中保持燃烧
答案
8.D 【点拨】A. 瓶内蜡烛燃烧过程中,氧气浓度随着参与燃烧而逐渐降低,符合曲线1的变化,二氧化碳浓度随着燃烧的进行而逐渐升高,符合曲线2的变化,结合图可知,空气中氧气的含量明显高于二氧化碳,故A正确。B. 蜡烛燃烧消耗氧气,燃烧放热又导致气体体积膨胀,因此氧气的浓度下降后又升高可能是燃烧放热引起的变化,故B正确。C. 二氧化碳不能燃烧,也不能支持燃烧,蜡烛熄灭可能是燃烧过程中消耗氧气并产生一定浓度的二氧化碳导致的,故C正确。D. 由图可知,当氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度大于3.8%时蜡烛不再燃烧,故燃着的蜡烛不能在浓度为15%氧气、5%二氧化碳和80%氮气的混合气体中保持燃烧,故D不正确。
解析
【分析】
首先我们先明确图像对应的物质：初始状态下空气中氧气的体积分数约为21%，二氧化碳体积分数仅约0.03%，因此曲线1代表氧气的体积分数变化，曲线2代表二氧化碳的体积分数变化。接下来逐个验证选项合理性：
1. 先看A选项：初始时曲线1数值接近20%，曲线2数值接近0，显然能说明空气中氧气含量远高于二氧化碳，该表述合理。
2. 再看B选项：蜡烛燃烧首先消耗氧气，会让氧气浓度下降，但燃烧属于放热反应，会让瓶内气体受热膨胀，使得氧气体积分数出现短暂回升，因此氧气浓度下降后又升高是燃烧放热导致的，该表述合理。
3. 接着看C选项：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，蜡烛燃烧持续消耗氧气，同时生成二氧化碳，当氧气浓度降低到一定程度、二氧化碳浓度升高到一定程度后，蜡烛无法继续燃烧，该推论符合逻辑。
4. 最后看D选项：从图中可知，80s时氧气浓度为15.6%、二氧化碳浓度为3.8%时蜡烛已经熄灭，说明氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度高于3.8%的环境下蜡烛无法维持燃烧，D选项中氧气仅15%、二氧化碳为5%，不符合蜡烛持续燃烧的条件，该表述不合理，也就是题目要选的选项。
【解析】
A. 由图2初始数据可知，曲线1初始体积分数接近20%，曲线2初始体积分数接近0，对应空气中氧气含量远高于二氧化碳的事实，分析合理。
B. 蜡烛燃烧消耗氧气使氧浓度下降，同时燃烧放热使密闭容器内气体受热膨胀，会导致氧气体积分数出现短暂回升，分析合理。
C. 氧气支持燃烧，二氧化碳不支持燃烧，蜡烛燃烧消耗氧气同时生成二氧化碳，二者浓度的共同变化会导致蜡烛熄灭，分析合理。
D. 由图中a(80,15.6)、b(80,3.8)可知，当氧气浓度为15.6%、二氧化碳浓度为3.8%时蜡烛已经熄灭，因此氧气浓度15%、二氧化碳浓度5%的混合气体中，蜡烛无法保持燃烧，分析不合理。
本题要求选出分析不合理的选项，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
蜡烛燃烧实验；空气的组成；燃烧的条件
【点评】
本题是数字化传感实验的探究题型，通过图像数据打破了“蜡烛熄灭是因为氧气完全耗尽”的固有认知，需要学生结合图像给出的定量数据分析蜡烛熄灭的临界条件，解题的关键是准确提取图像中的点的数值信息，避免仅凭常识判断出错。
【难度系数】
0.6
首先我们先明确图像对应的物质：初始状态下空气中氧气的体积分数约为21%，二氧化碳体积分数仅约0.03%，因此曲线1代表氧气的体积分数变化，曲线2代表二氧化碳的体积分数变化。接下来逐个验证选项合理性：
1. 先看A选项：初始时曲线1数值接近20%，曲线2数值接近0，显然能说明空气中氧气含量远高于二氧化碳，该表述合理。
2. 再看B选项：蜡烛燃烧首先消耗氧气，会让氧气浓度下降，但燃烧属于放热反应，会让瓶内气体受热膨胀，使得氧气体积分数出现短暂回升，因此氧气浓度下降后又升高是燃烧放热导致的，该表述合理。
3. 接着看C选项：二氧化碳不燃烧也不支持燃烧，蜡烛燃烧持续消耗氧气，同时生成二氧化碳，当氧气浓度降低到一定程度、二氧化碳浓度升高到一定程度后，蜡烛无法继续燃烧，该推论符合逻辑。
4. 最后看D选项：从图中可知，80s时氧气浓度为15.6%、二氧化碳浓度为3.8%时蜡烛已经熄灭，说明氧气浓度低于15.6%、二氧化碳浓度高于3.8%的环境下蜡烛无法维持燃烧，D选项中氧气仅15%、二氧化碳为5%，不符合蜡烛持续燃烧的条件，该表述不合理，也就是题目要选的选项。
【解析】
A. 由图2初始数据可知，曲线1初始体积分数接近20%，曲线2初始体积分数接近0，对应空气中氧气含量远高于二氧化碳的事实，分析合理。
B. 蜡烛燃烧消耗氧气使氧浓度下降，同时燃烧放热使密闭容器内气体受热膨胀，会导致氧气体积分数出现短暂回升，分析合理。
C. 氧气支持燃烧，二氧化碳不支持燃烧，蜡烛燃烧消耗氧气同时生成二氧化碳，二者浓度的共同变化会导致蜡烛熄灭，分析合理。
D. 由图中a(80,15.6)、b(80,3.8)可知，当氧气浓度为15.6%、二氧化碳浓度为3.8%时蜡烛已经熄灭，因此氧气浓度15%、二氧化碳浓度5%的混合气体中，蜡烛无法保持燃烧，分析不合理。
本题要求选出分析不合理的选项，答案为D。
【答案】
D
【知识点】
蜡烛燃烧实验；空气的组成；燃烧的条件
【点评】
本题是数字化传感实验的探究题型，通过图像数据打破了“蜡烛熄灭是因为氧气完全耗尽”的固有认知，需要学生结合图像给出的定量数据分析蜡烛熄灭的临界条件，解题的关键是准确提取图像中的点的数值信息，避免仅凭常识判断出错。
【难度系数】
0.6
9. 阅读下列科普短文，回答相关问题：
我国在火箭技术上飞速进步，离不开化学研究。火箭燃料肼$\ce{(N_{2}H_{4})}$又称联氨，有类似于氨的刺鼻气味，点燃时与助燃物质液态$\ce{N_{2}O_{4}}$发生反应，生成$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$。肼燃烧放出大量的热，且燃烧产物对环境无污染，是一种高能火箭燃料。肼的熔点为$14°C$，沸点为$113.5°C$；有强烈的吸水性，能吸收空气中的二氧化碳；易溶于水；与液氧接触能自燃；长期暴露在空气中或短时间受热时易发生分解。
(1)肼的下列性质中，属于物理性质的是________（填序号）。
A. 与$\ce{N_{2}O_{4}}$能发生反应
B. 易溶于水
C. 易分解
D. 有刺鼻气味
(2)肼在常温下为________（填“固态”“液态”或“气态”）。
(3)下列对火箭燃料燃烧时的助燃物质$\ce{N_{2}O_{4}}$的认识正确的是________（填序号）。
A. $\ce{N_{2}O_{4}}$和$\ce{NO_{2}}$的化学性质相同
B. $\ce{N_{2}O_{4}}$具有可燃性
C. $\ce{N_{2}O_{4}}$具有助燃性
D. $\ce{N_{2}O_{4}}$的性质是氧气、氮气化学性质的总和
(4)肼需要密封保存的原因是________。
我国在火箭技术上飞速进步，离不开化学研究。火箭燃料肼$\ce{(N_{2}H_{4})}$又称联氨，有类似于氨的刺鼻气味，点燃时与助燃物质液态$\ce{N_{2}O_{4}}$发生反应，生成$\ce{N_{2}}$和$\ce{H_{2}O}$。肼燃烧放出大量的热，且燃烧产物对环境无污染，是一种高能火箭燃料。肼的熔点为$14°C$，沸点为$113.5°C$；有强烈的吸水性，能吸收空气中的二氧化碳；易溶于水；与液氧接触能自燃；长期暴露在空气中或短时间受热时易发生分解。
(1)肼的下列性质中，属于物理性质的是________（填序号）。
A. 与$\ce{N_{2}O_{4}}$能发生反应
B. 易溶于水
C. 易分解
D. 有刺鼻气味
(2)肼在常温下为________（填“固态”“液态”或“气态”）。
(3)下列对火箭燃料燃烧时的助燃物质$\ce{N_{2}O_{4}}$的认识正确的是________（填序号）。
A. $\ce{N_{2}O_{4}}$和$\ce{NO_{2}}$的化学性质相同
B. $\ce{N_{2}O_{4}}$具有可燃性
C. $\ce{N_{2}O_{4}}$具有助燃性
D. $\ce{N_{2}O_{4}}$的性质是氧气、氮气化学性质的总和
(4)肼需要密封保存的原因是________。
答案
9.(1)BD (2)液态 (3)C
(4)肼有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳,且长期暴露在空气中易发生分解
(4)肼有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳,且长期暴露在空气中易发生分解
解析
【分析】
这是一道信息类基础化学题，解题核心思路是结合物质性质的基础概念，从给定的科普短文中精准提取对应信息来逐一作答：
1. 第一问先明确物理性质的定义——不需要发生化学变化就能表现出的性质，再逐个比对选项判断即可；
2. 第二问结合常温的常规温度（20℃），对比肼的熔点、沸点数值，判断常温下的状态；
3. 第三问紧扣题干中“N₂O₄是助燃物质”的描述，结合分子构成决定化学性质的基础逻辑排除错误选项；
4. 第四问直接从文中找出肼不能接触空气的相关性质，整理即为密封保存的原因。
【解析】
(1) 物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质：
选项A：肼与N₂O₄发生反应属于化学变化，对应的是化学性质，不符合要求；
选项B：易溶于水是物质的溶解性，属于物理性质，符合要求；
选项C：肼易分解是发生分解化学反应体现的性质，属于化学性质，不符合要求；
选项D：有刺鼻气味不需要发生化学变化就能感知，属于物理性质，符合要求；
因此选BD。
(2) 常温通常为20℃，已知肼的熔点为14℃，沸点为113.5℃，14℃＜20℃＜113.5℃，因此常温下肼为液态。
(3) 逐一分析选项：
选项A：N₂O₄和NO₂的分子构成不同，化学性质不相同，错误；
选项B：题干明确N₂O₄是助燃物质，不具有可燃性，错误；
选项C：N₂O₄作为助燃物质，具有助燃性，正确；
选项D：N₂O₄是独立的化合物，有自身独特的性质，不是氧气、氮气化学性质的总和，错误；
因此选C。
(4) 从短文中提取肼接触空气会发生变化的性质：肼有强烈的吸水性，能吸收空气中的二氧化碳，且长期暴露在空气中易发生分解，因此需要密封保存。
【答案】
(1)BD (2)液态 (3)C (4)肼有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳,且长期暴露在空气中易发生分解
【知识点】
物理性质判断，信息提取应用，助燃性概念
【点评】
本题属于基础科普信息题，难度较低，既考察了物理性质、化学性质的基础区分，也锻炼学生从文本中筛选有效化学信息的能力，易错点是混淆助燃性和可燃性的概念，只要认真读题结合基础概念即可顺利得分。
【难度系数】
0.8
这是一道信息类基础化学题，解题核心思路是结合物质性质的基础概念，从给定的科普短文中精准提取对应信息来逐一作答：
1. 第一问先明确物理性质的定义——不需要发生化学变化就能表现出的性质，再逐个比对选项判断即可；
2. 第二问结合常温的常规温度（20℃），对比肼的熔点、沸点数值，判断常温下的状态；
3. 第三问紧扣题干中“N₂O₄是助燃物质”的描述，结合分子构成决定化学性质的基础逻辑排除错误选项；
4. 第四问直接从文中找出肼不能接触空气的相关性质，整理即为密封保存的原因。
【解析】
(1) 物理性质是不需要通过化学变化就能表现出来的性质：
选项A：肼与N₂O₄发生反应属于化学变化，对应的是化学性质，不符合要求；
选项B：易溶于水是物质的溶解性，属于物理性质，符合要求；
选项C：肼易分解是发生分解化学反应体现的性质，属于化学性质，不符合要求；
选项D：有刺鼻气味不需要发生化学变化就能感知，属于物理性质，符合要求；
因此选BD。
(2) 常温通常为20℃，已知肼的熔点为14℃，沸点为113.5℃，14℃＜20℃＜113.5℃，因此常温下肼为液态。
(3) 逐一分析选项：
选项A：N₂O₄和NO₂的分子构成不同，化学性质不相同，错误；
选项B：题干明确N₂O₄是助燃物质，不具有可燃性，错误；
选项C：N₂O₄作为助燃物质，具有助燃性，正确；
选项D：N₂O₄是独立的化合物，有自身独特的性质，不是氧气、氮气化学性质的总和，错误；
因此选C。
(4) 从短文中提取肼接触空气会发生变化的性质：肼有强烈的吸水性，能吸收空气中的二氧化碳，且长期暴露在空气中易发生分解，因此需要密封保存。
【答案】
(1)BD (2)液态 (3)C (4)肼有强烈的吸水性,能吸收空气中的二氧化碳,且长期暴露在空气中易发生分解
【知识点】
物理性质判断，信息提取应用，助燃性概念
【点评】
本题属于基础科普信息题，难度较低，既考察了物理性质、化学性质的基础区分，也锻炼学生从文本中筛选有效化学信息的能力，易错点是混淆助燃性和可燃性的概念，只要认真读题结合基础概念即可顺利得分。
【难度系数】
0.8
