题目内容
【题目】在建筑火灾中,高温、有毒有害烟气是危及人员生命安全的第一大敌。建筑火灾的消防教育中常提及“要往低处逃生”,该策略是否合理呢?
研究人员通过蜡烛在亚克力密闭容器中燃烧模拟建筑火灾的场景,实验中蜡烛(含烛台)高度设计及放置位置(见图1)。在亚克力圆筒形容器壁垂直方向开3列小孔用于放置传感器。每列3个小孔,共9个。是氧气传感器、是二氧化碳传感器、是温度传感器(见图2)。
图1蜡烛位置图图2 传感器放置
本实验实时测量不同高度的蜡 烛同时在封闭容器内燃烧到熄灭的过程中,使用手持技术测量容器内不同高度的氧气含量、二氧化碳浓度、温度的变化,并呈现相应的曲线图像(见下图),为火灾烟流实验提供定量数据支持,进而分析火灾逃生策略的合理性。
O2含量-时间曲线
CO2浓度—时间曲线
温度—时间曲线
依据文章内容回答下列问题。
(1)依据O2含量-时间曲线分析,图像中曲线先快速下降的原因_____。请再从微观角度解释曲线又升高的原因_________ 。
(2)燃烧产生的热烟气和毒气,相同温度下其运动路径与二氧化碳的运动相似,由CO2浓度—时间曲线可知,建筑火灾中,二氧化碳气体和烟气迅速往高处逸散,其原因是________(填序号) 。
A.二氧化碳密度小于空气
B.高处蜡烛燃烧更充分,生成的二氧化碳气体多
C.蜡烛燃烧放热导致了容器内的空气温度上升,随着高温气流上升,二氧化碳气体也往上升。
(3)据图温度—时间曲线分析,在建筑物发生火灾时,建筑内不同高度的温度有何差异________ 。
(4)通过以上分析,可知建筑物火灾时“往低处逃生”________(填“合理”或“不合理”)。
【答案】蜡烛燃烧消耗氧气,所以蜡烛周围氧气含量减小 蜡烛熄灭后,周围的氧气分子运动到传感器附近,使氧气含量增加 C 高处温度比低处温度高 合理
【解析】
(1)依据O2含量-时间曲线分析,图像中曲线先快速下降的原因蜡烛燃烧消耗氧气,生成二氧化碳,所以蜡烛周围氧气含量减小。从微观角度解释曲线又升高的原因分子总是在不停运动的,通过分子的运动,二氧化碳分子向周围逸散,而周围的氧气扩散到传感器周围;
(2)燃烧产生的热烟气和毒气,相同温度下其运动路径与二氧化碳的运动相似,由CO2浓度—时间曲线可知,建筑火灾中,二氧化碳气体和烟气迅速往高处逸散,其原因是蜡烛燃烧放热导致了容器内的空气温度上升,导致气体的密度减小而上升,随着高温气流上升,二氧化碳气体也往上升;
(3)据图温度—时间曲线分析,在建筑物发生火灾时,建筑内不同高度的温度的差异是高处温度比低处温度高,因为燃烧生成的气体温度高,在容器内向上逸散;
(4)通过以上分析,可知建筑物火灾时越高的位置二氧化碳和有毒气体的含量越高,所以应“往低处逃生”。
【题目】某兴趣小组同学利用下图所示装置进行“铝与硫酸铜溶液反应”的实验时,发现反应开始后试管中出现红色固体同时产生无色无味气体。兴趣小组同学进行了以下探究。
实验1:向5份相同体积的硫酸铜溶液中分别加入表面经过打磨处理的相同长度的铝条,现象如下:
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ | ⑥ | ⑦ |
硫酸铜溶液浓度 | 24% | 12% | 8% | 6% | 5% | 3% | 1% |
气泡情况 | 很快 | 快 | 较快 | 快 | 较快 | 慢 | 无 |
实验2:向质量分数为8%的硫酸铜溶液分别加入表面经过打磨处理的相同长度的铝条,现象如下:
实验组别 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
水浴温度(℃) | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
气泡情况 | 较快 | 快 | 很快 | 很快 | 很快 |
(1)实验1的目的是______。
(2)实验2的结论是______。
(3)依据实验1和实验2,推测50℃ 5% 硫酸铜溶液与铝条反应的现象是________。
(反思与评价)
(4)实验2没有进行温度为70℃的实验,理由是_______。
(5)根据你的猜想,气泡中的气体是______。