Question

【题目】某化学兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。

（探究）铁丝燃烧是否需要纯氧

（实验内容）取长短相同，直径均为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的O2中实验。

（实验现象）

O2%	90%	70%	60%	55%
实验现象	燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好	燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功	燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功	难以燃烧，只是发红

若用如图1装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是：在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。则停止通入氧气时量筒内水的体积约为_______mL。

（结论）就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为_______，且氧气浓度越大，燃烧现象越_______剧烈（填“剧烈”或“不剧烈”）；

（拓展）小明指出上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论不合理，理由是_______铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧。

Answer 1

【答案】75mL ＞55% 剧烈 铁丝有可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧

【解析】

[实验现象]这一瓶气体中氧气的总量为150mL×60%=90mL，氮气的体积是：150mL﹣90mL=60mL；空气的体积是：60mL÷=75mL，那么停止通入氧气时量筒内水的体积约为：150mL﹣75mL=75mL；

[结论]由于0.38mm的铁丝在60%的氧气中还能够燃烧，在55%时已经不能燃烧的事实可知：燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；

[拓展]故这种铁丝有可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧，所以上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是不合理。