题目内容

【题目】课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应。

(提出问题)铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象?

(查阅资料)铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关。

(进行实验)探究铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。

实验

现象

解释与结论

实验1:取直径0.20mm、含碳0.1%的铁丝,在氧气中燃烧

零星的火星四射

①写出铁丝燃烧的化学方程式_____

0.20mm的铁丝在氧气中燃烧,火星四射与其含碳量的关系为_____

实验2:取直径0.20mm、含碳0.32%的铁丝,在氧气中燃烧

较明显的火星四射

实验3:取直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝,在氧气中燃烧

_____

(提出问题)纯铁在氧气中燃烧溅落的“黑色固体”是什么?

(查阅资料)

①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4Fe2O3两种(FeO易被氧化)

②铁的氧化物均能溶于酸溶液

(进行实验)测定黑色固体的成分。

实验

现象及数据

解释与结论

实验4:将冷却后的黑色固体碾碎,装入试管,加入_____溶液

固体溶解且有气泡产生

铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有_____

实验5:取2.8g纯铁在氧气中燃烧,收集溅落的黑色固体,干燥并称其质量

黑色固体质量为3.44g

黑色固体的组成及质量为_____

【答案】3Fe+2O2Fe3O4 在实验范围内当其他条件都相同时,含碳量越高火星四射越剧烈 大量火星四射 稀盐酸 Fe1.12gFe3O42.32

【解析】

实验1

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁,反应的化学方程式为:3Fe+2O2Fe3O4

实验2

根据表格中的数据和实验现象,0.20mm的铁丝在氧气中燃烧,“火星四射”与其含碳量的关系为在实验范围内当其他条件都相同时,含碳量越高火星四射越剧烈;

实验3

直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝中含碳量大于0.20mm、含碳0.32%的铁丝。根据实验①②的结论可知,实验3中直径0.20mm、含碳0.52%的铁丝,在氧气中燃烧大量火星四射;

实验4

铁与盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,因此:

实验

现象及数据

解释与结论

实验4:将冷却后的黑色固体碾碎,装入试管,加入稀盐酸溶液

固体溶解且有气泡产生

铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁。

实验5

设参加反应的铁的质量为x,生成的四氧化三铁为y

所以y=

2.8g-x+=3.44g

x=1.68

剩余的铁为:2.8g-1.68g=1.12g,生成的四氧化三铁为:3.44g-1.12g=2.32g

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