《2025年能力培养与测试九年级化学上册人教版》

5. 实验小组对密闭集气瓶内蜡烛燃烧时间的影响因素进行探究,装置如图。
实验1：6个集气瓶中盛有不同配比的氧气、氮气的混合气体,分别用6支相同的蜡烛,点燃后测定其燃烧时间。(注：氧气的体积分数指氧气体积占混合气体总体积的百分比)
|氧气的体积分数/%|10|20|40|60|80|100|
|燃烧时间/s|0|12|26|35|30|25|


|现象|立即熄灭|安静燃烧|剧烈燃烧,烛芯长度变大,蜡烛高度变小|
同学们对比氧气体积分数在60%～100%之间的现象,发现氧气的体积分数越大,蜡烛燃烧越剧烈,烛芯长度变大和蜡烛高度变小越显著。猜测烛芯长度或蜡烛高度可能会影响燃烧时间,继续进行实验。
实验2 - 1：将集气瓶充满空气,测定相同蜡烛高度、不同烛芯长度的蜡烛在集气瓶中燃烧的时间。
|烛芯长度/cm|0.3|0.5|0.7|0.9|
|燃烧时间/s|16|13|11|8|

实验2 - 2：将集气瓶中充满空气,测定相同烛芯长度、不同蜡烛高度的蜡烛在集气瓶中的燃烧时间。
|蜡烛高度/cm|1|3|5|7|
|燃烧时间/s|17|10|9|8|

【分析与结论】
(1) 实验1的目的是探究氧气的体积分数对蜡烛在集气瓶中燃烧时间的影响。
(2) 实验2 - 1的结论是氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短。
【反思与评价】
(3) 甲同学认为实验2 - 1、实验2 - 2蜡烛熄灭的原因是氧气被完全消耗。乙同学依据实验1判断甲同学的说法不严谨,支持乙同学判断的证据是实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭。
(4) 实验1中,氧气的体积分数大于60%之后,氧气的体积分数增大,蜡烛燃烧时间变短,结合实验2 - 1、实验2 - 2分析其可能的原因：随氧气体积分数的增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响。

答案： 相同烛芯长度、不同蜡烛高度 （1）氧气的体积分数 （2）氧气体积分数和蜡烛高度相同时，烛芯长度越大，蜡烛在集气瓶中燃烧时间越短 （3）实验1中，氧气体积分数为10%时，蜡烛立即熄灭 （4）随氧气体积分数的增大，烛芯长度变大对燃烧时间的影响大于蜡烛高度变小对燃烧时间的影响