题目内容

【题目】兴趣小组的同学在老师的带领下到某矿井参观学习,体验井下工人工作环境和了解原煤的生产过程,发现矿井下使用的灭火装置使用的是液氮。氮气能用来灭火吗?好奇的同学回来后在实验室用氮气进行如图所示实验,却发现蜡烛未熄灭。

查阅资料知:氮气通常是无色无味的气体,密度略小于空气。难溶于水,标准状况下沸点为-196°C

(1)结合氮气性质分析。如图倾倒氮气时蜡烛未熄灭的原因可能是_____。

实验1:探究氦气能否用来灭火(所用容器均为隔热材料。下同)

实验编号

1-1

1-2

实验内容

实验现象

蜡烛持续燃烧

蜡烛缓慢熄灭

(2)实验前有同学提出:“由于液氮汽化产生的氮气温度低,密度足够大,会向下流动隔绝可燃物周围的氧气。”依据实验1判断,这种假设_____(填“成立”或“不成立”)。

(3)有同学根据实验1提出新假设,氦气灭火可能与可燃物周围氮气的含量有关.可能支持这一假设的实验现象是_____(填实验1中的实验编号) 。

实验2:探究灭火与氮气含量是否有关

实验编号

2-1

2-2

2-3

实验内容

实验现象

蜡烛没有熄灭

蜡烛缓慢熄灭

_____

(4)实验2中,实验开始一段时间后(液氮未气化完),蜡烛所在位置氮气含量最高的是_____(填实验编号)。

(5)推测实验2-3_____。

(6)反思实验2,除氮气含量外,影响蜡烛燃烧的因素可能还有_____。

(7)结合上述实验,下列关于 “氮气灭火装置”使用的说法中,合理的是_____(填字母序号)。

A应从高处向低处喷洒使用

B氮气灭火不会导致温室效应

C在有少量排气口的封闭空间中使用时(如矿井、隧道内)。效果好于开放空间

【答案】氮气密度比空气小,倾倒时氮气不能进入烧杯 不成立 1-2 2-3 蜡烛迅速熄灭 温度 BC

【解析】

(1)蜡烛未熄灭的原因可能是氮气密度比空气小,倾倒时氮气不能进入烧杯,导致蜡烛不能和氧气隔绝;

(2)如果液氮汽化产生的氮气温度低,密度足够大,会向下流动隔绝可燃物周围的氧气,则实验1中蜡烛会迅速熄灭,而蜡烛持续燃烧,说明这种假设不成立;

(3)可能支持这一假设的实验现象是1-2,这是因为1-2中烧杯口处的氮气含量比1-1中烧杯口处的氮气含量高,1-2中蜡烛熄灭,而1-1中蜡烛不熄灭;

(4)实验2中,蜡烛所在位置氮气含量最高的是2-3,这是因为随着氮气的扩散,氮气含量越来越小;

(5)实验2-2中氮气含量比2-1中含量高,2-1中蜡烛不熄灭,2-2中蜡烛熄灭,因此实验2-3中应该是蜡烛迅速熄灭;

(6)反思实验2,除氮气含量外,影响蜡烛燃烧的其它可能因素是温度,这是因为液氮汽化时吸热,导致温度降低,可能会降低至蜡烛着火点一下,从而导致蜡烛熄灭;

(7)A、氮气密度比空气小,灭火时不能从高处向低处喷洒使用,故错误;

B、可燃物火焰熄灭后,还需持续通气一段时间,确保可燃物熄灭,故正确;

C、在有少量排气口的封闭空间中使用时,效果好于开放空间,这是因为封闭空间中的氮气含量大于开放空间中氮气含量,故正确。故选BC。

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