化學興趣小組的同學在實驗室做鐵絲燃燒的實驗。
（1）如圖所示，反應的符號表達式 Fe+O2點燃Fe3O4Fe+O2點燃Fe3O4。
探究一：鐵絲繞成螺旋狀的原因
甲同學：為了增大與氧氣的接觸面積。
乙同學：為了聚熱效果好，使未燃的鐵絲更好地預熱。
在老師的指導下，小組同學進行了實驗。實驗操作及現(xiàn)象見下表，實驗中3個相同的集氣瓶均盛有等量的水和氧氣。
點燃
點燃
| 實驗操作 | 取3根相同的鐵絲，將1根拉直，另2根繞成寬窄不同的螺旋狀，進行如圖所示的實驗。 |
| 實驗現(xiàn)象 | 鐵絲均燃燒，劇烈程度不同，Ⅱ最劇烈，其次是Ⅲ，較弱的是Ⅰ |
乙
乙
（填“甲”或“乙”）同學的說法合理，其理由是 鐵絲的長度相同，與氧氣的接觸面積相等
鐵絲的長度相同，與氧氣的接觸面積相等
。（2）探究二：鐵絲在氧氣中燃燒時“火星四射”的原因。
【實驗設計】將純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm）放入相同體積的氧氣中燃燒，做對比實驗。
| 物質(zhì) | 燃燒的現(xiàn)象 |
| 含碳0.05%的鐵絲 | 劇烈燃燒，極少量火星 |
| 含碳0.2%的鐵絲 | 劇烈燃燒，少量火星 |
| 含碳0.6%的鐵絲 | 未記錄 |
| 純鎂條 | 劇烈燃燒，發(fā)出耀眼的白光，無火星 |
劇烈燃燒，大量火星
劇烈燃燒，大量火星
。②通過以上探究，能得到的實驗結論是
鐵絲燃燒的現(xiàn)象和含碳量有關，含碳量越高，火星越多
鐵絲燃燒的現(xiàn)象和含碳量有關，含碳量越高，火星越多
。【反思與評價】鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象還與
鐵絲的粗細程度
鐵絲的粗細程度
有關。請設計實驗方案進行驗證：取含碳量相同，直徑分別為0.2mm、0.4mm、0.6mm的鐵絲放入相同體積的氧氣中燃燒，觀察到鐵絲越細，燃燒越劇烈，說明鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象與鐵絲的粗細程度有關。
取含碳量相同，直徑分別為0.2mm、0.4mm、0.6mm的鐵絲放入相同體積的氧氣中燃燒，觀察到鐵絲越細，燃燒越劇烈，說明鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象與鐵絲的粗細程度有關。
。【考點】探究氧氣的性質(zhì)．
【答案】Fe+O2Fe3O4；乙；鐵絲的長度相同，與氧氣的接觸面積相等；劇烈燃燒，大量火星；鐵絲燃燒的現(xiàn)象和含碳量有關，含碳量越高，火星越多；鐵絲的粗細程度；取含碳量相同，直徑分別為0.2mm、0.4mm、0.6mm的鐵絲放入相同體積的氧氣中燃燒，觀察到鐵絲越細，燃燒越劇烈，說明鐵絲在氧氣中燃燒的現(xiàn)象與鐵絲的粗細程度有關。
點燃
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：62引用：1難度：0.4
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1．小明對鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射進行探究。下表是他純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm）放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄。請你分析回答：
（1）表中“A”處內(nèi)容應為物質(zhì) 鎂條 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時的現(xiàn)象 劇烈燃燒，
無火星。劇烈燃燒
極少火星劇烈燃燒
少量火星A 。
（2）鎂條燃燒的化學式表達式為。
（3）通過以上探究，你認為鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是；實驗時，鐵絲需繞成螺旋狀的目的是，為防止瓶底炸裂，需，鐵絲燃燒的化學式表達式為。
（4）鐵除了可以在氧氣中燃燒，還可以在空氣中發(fā)生緩慢氧化，該過程（填“放熱”或“吸熱”）；在生活中緩慢氧化的例子很多，下列也屬于緩慢氧化的是（填序號）。
①鍋爐爆炸 ②動植物的呼吸 ③食物的腐爛 ④水結成冰 ⑤酒和醋的釀造 ⑥農(nóng)家肥的腐熟 ⑦火藥爆炸
（5）某同學利用鐵粉來測定空氣中氧氣的含量，如圖所示，將足量的鐵粉用水均勻地粘在試管內(nèi)壁上，將試管倒立在裝有水的燒杯中。實驗過程中，觀察到試管內(nèi)液面緩慢上升。下列分析錯誤的是
A．水能進入試管的最大體積為試管容積的1/5
B．該鐵粉在試管內(nèi)發(fā)生了氧化反應
C．這一實驗可以驗證空氣的組成不是單一的
D．如果把鐵粉改為木炭粉，兩者的現(xiàn)象完全相同發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：22引用：1難度：0.5 -
2．某化學興趣小組在做“鐵絲在氧氣里燃燒”實驗時，進行了一系列探究活動。
探究一：鐵絲燃燒是否需要純氧
【實驗內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲，分別在體積分數(shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實驗。
【討論】
（1）空氣中氧氣的含量按20%計，用集氣瓶收集含氧氣60%的氣體的方法可以是：。
【實驗】
【結論】O2% 90% 70% 60% 55% 實驗現(xiàn)象 燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好 燃燒比90%弱，燃燒時間短，實驗成功 燃燒比70%弱，燃燒時間更短，實驗成功 難以燃燒只是發(fā)紅
（2）就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數(shù)為，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越（填“劇烈”或“不劇烈”）。
探究二：鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因
（3）圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是。
（4）對鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射進行探究。下表是將純鐵絲和不同含碳量的鐵絲（鐵絲直徑為0.4mm）放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄。請分析完成下表：
通過以上實驗，說明鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和物質(zhì) 純鐵絲 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時的現(xiàn)象 無火星四射現(xiàn)象，熔斷 劇烈燃燒，極少火星 劇烈燃燒，少量火星 （填元素符號）有關。發(fā)布：2024/10/13 12:0:2組卷：42引用：2難度：0.5 -
3．做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是他們進行了以下探究活動，請你一同參與。
【問題】細鐵絲在氧氣中燃燒為什么會“火星四射”？
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。
②含碳細鐵絲燃燒時，其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。
（1）（設計實驗）為了探究細鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因，該小組同學設計的實驗方案是：取長短粗細相同的含碳細鐵絲和不含碳的細鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。你認為他們的方案（填“合理”或“不合理”）。
（2）（實驗探究）小明做細鐵絲在氧氣中的燃燒實驗時，他把細鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴。點燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到水，如圖所示），但不見鐵絲燃燒，反復實驗均未成功。
該同學認為可能導致失敗的原因主要有三種：
A．鐵絲表面有銹跡，影響了反應的進行；
B．點燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；
C．火柴燃燒時有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故。瓶內(nèi)氧氣會膨脹逸出，使鐵絲無法燃燒。
針對假設A應作出的實驗改進為；
針對假設B應作出的實驗改進為；
針對假設C應作出的實驗改進為。
（3）【查閱資料2】①黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點見下表：
②Fe2O3高溫時分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3
（理論探討）根據(jù)鐵絲燃燒的實驗現(xiàn)象，并結合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的高溫應在Fe3O4 Fe2O3 鐵 分解溫度℃ 1538 1400 — 熔點/℃ — — 1535 之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，其化學反應方程式。
（4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發(fā)現(xiàn)并處理。發(fā)布：2024/10/16 5:0:1組卷：49引用：1難度：0.5
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