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铁燃烧的化学方程式是

________ 

②0.20mm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Fe3O4和Fe2O3两种(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

现象是________

铁燃烧时溅落下来的黑色

固体中含有铁

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

________

(实验拓展)

同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关,所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验.若用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气,预先应向容积为360mL的集气瓶中加水,水的体积约为________ mL.

【答案】3Fe+2O2Fe3O4明显的火星四射含碳量越高,火星四射的现象越明显稀盐酸有气泡产生Fe1.12g,Fe3O42.32g270

【解析】

解:【进行实验】铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,化学方程式是:3Fe+2O2 Fe3O4铁在氧气燃烧的现象是剧烈燃烧,火星四射,生成黑色固体,通过对比可知铁丝含碳越高,火星越多,铁丝在氧气中燃烧产生火星四射现象与含碳量有关

【进行实验】

铁和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气,铁和氧气在点燃的条件下生成四氧化三铁,所以设参加反应的铁的质量为x,生成的四氧化三铁为y,

3Fe+2O2Fe3O4

168 232

x y

y=

由题意得:2.8g-x+=3.44g,x=1.68g,所以剩余的铁为:2.8g-1.68g=1.12g,生成的四氧化三铁为:3.44g-1.12g=2.32g;

【实验拓展】

设水的体积为z,由题意得:100%=80%,z=270ml。

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