题目内容

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]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?

[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入_____溶液,观察到的现象是_____,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

 [问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?

[查阅资料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表:②Fe2O3高温时分解成Fe3O4

Fe3O4

Fe2O3

分解温度/℃

1538

1400

熔点/℃

1535

[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]

(1)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,请写出该反应的化学方程式      

(2)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式__________;

(3)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。

[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,缓缓伸至集气瓶底部

[实验探究2] 稀盐酸、硫酸铜等;冒气泡、出现红色固体等
[理论探讨] l535℃~l538℃
[拓展延伸]
(1) 3Fe + 2O2 Fe3O4(2)6Fe203  4Fe304+02
(3)由黑色变成红色

练习册系列答案
相关题目
做完“铁在氧气里燃烧”的实验后,小李同学有两个疑惑不解的问题,于是她进行了以下探究活动,请你一同参与.
【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢?
【资料卡1】
(1)自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种(FeO极易被氧化为Fe2O3);
(2)铁的氧化物均能溶于酸的溶液.
【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎,装入试管,加入
 
溶液,观察到的现象是
 
,说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁.小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁,你认为这种方法可行吗?
 
,理由是
 

【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢?
【资料卡2】(1)Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表:
Fe3O4 Fe2O3
分解温度/℃ 1538 1400 --
熔点/℃ -- -- 1535
(2)Fe2O3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物是Fe3O4
【拓展延伸】
(1)Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体,请写出此反应的化学方程式
 

(2)在探究铁生锈的条件时,将铁钉浸没在试管里的食盐水中,一段时间后,发现试管底部出现了黑色粉末.对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测:
①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物.
你认为上述猜想中,不做实验就可排除的是
 
 
填序号),理由是
 
;你认为黑色粉末还可能是
 
,理由是
 

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