[题目]做完“铁在氧气里燃烧实验后.某兴趣小组有一些疑惑不解的问题.于是他们进行了以下探究活动.请你一同参与.[问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射 ?[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质. ②含碳细铁丝燃烧时.其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡.熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射的现象.[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】（8分）做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与。

[问题1]细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?

[查阅资料1]①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。 ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。

[设计实验]为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象。你认为他们的方案（填“合理”或“不合理”）。

[实验探究1]小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），

但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功。

该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：

A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；

B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；

C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧。

实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：

（1）；（2）；（3）。

[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？

[查阅资料2]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4

[理论探讨]根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在_____之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4。

[拓展延伸]

小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的文字表达式；

（2）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色_____，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理。

【答案】[设计实验] 合理

[实验探究1]（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中

（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底

[理论探讨] l535℃～l538℃

[拓展延伸]（1）铁+氧气点燃四氧化三铁（3）由黑色变成红色

【解析】

试题分析：[设计实验]要探究细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”，要注意设计对比试验，故设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象，是合理的

[实验探究1]（1）铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行，故实验前应用砂纸将铁丝表面的锈除去；

（2）由于点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧，故应待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中；

（3）由于火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧，故应将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底

[理论探讨]根据铁燃烧的产物是四氧化三铁，结合Fe3O4和Fe2O3的分解温度分别是l538℃、1400℃，而铁的熔点为1535℃，故可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃～l538℃之间

[拓展延伸]（1）铁丝燃烧，生成黑色固体的文字表达式：铁+氧气点燃四氧化三铁

（2）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色由黑色变成红色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理

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