题目内容
【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
【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)
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
| 分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
| 熔点/℃ | - | - | 1535 |
【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.
【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
【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
考点:探究氧气的性质,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:根据实验的控制变量分析解答;根据正确的操作进行回答,铁锈要打磨掉,火柴要在空气中燃烧掉大部分,伸入集气瓶中要由上到下慢慢进行;根据反应物和生成物书写反应的表达式.
解答:解:【设计实验】取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,在实验中注意了控制变量,合理,故填:合理;
【实验探究1】A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行,则需要将铁锈打磨掉;
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,需要在火柴快燃尽时伸入集气瓶;
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,则需要将铁丝慢慢伸入.
故填:(1)铁锈要打磨掉;(2)火柴快燃尽时伸入集气瓶;(3)要将铁丝慢慢伸入;
【理论探讨】根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点,首先铁需要在融化状态下反应,所以应该是高于1535℃,其次是要防止四氧化三铁分解,所以温度应该是低于1538℃,所以应该控制温度在l535℃~l538℃,这时Fe2O3的分解温度低,已经分解了,铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4.故填:l535℃~l538℃;
【拓展延伸】铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故填:铁+氧气
四氧化三铁.
【实验探究1】A.铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行,则需要将铁锈打磨掉;
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,需要在火柴快燃尽时伸入集气瓶;
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,则需要将铁丝慢慢伸入.
故填:(1)铁锈要打磨掉;(2)火柴快燃尽时伸入集气瓶;(3)要将铁丝慢慢伸入;
【理论探讨】根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点,首先铁需要在融化状态下反应,所以应该是高于1535℃,其次是要防止四氧化三铁分解,所以温度应该是低于1538℃,所以应该控制温度在l535℃~l538℃,这时Fe2O3的分解温度低,已经分解了,铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4.故填:l535℃~l538℃;
【拓展延伸】铁丝在氧气中燃烧生成四氧化三铁,故填:铁+氧气
| 点燃 |
点评:本题考查铁的化学性质,探究铁的不同氧化物之间的转化关系,以及控制反应条件得到不同产物的方法.
练习册系列答案
相关题目
A、2CO+O2
| ||||
| B、2HI+Cl2═2HCl+I2 | ||||
| C、Fe+CuSO4═FeSO4+Cu | ||||
| D、2HCl+CuO═CuCl2+H2O |
X、Y、Z是三种金属,根据下列有关化学方程式可知:
(1)Z+YSO4═ZSO4+Y
(2)Y+H2SO4═YSO4+H2↑
(3)X+H2SO4═不发生反应.
三种金属的活动性顺序是( )
(1)Z+YSO4═ZSO4+Y
(2)Y+H2SO4═YSO4+H2↑
(3)X+H2SO4═不发生反应.
三种金属的活动性顺序是( )
| A、Z>X>Y |
| B、X>Y>Z |
| C、Z>Y>X |
| D、X>Z>Y |
t2℃时,将等质量的a、b两种可溶性固体分别加入盛有相同质量水的烧杯中(图1),充分搅拌后的现象如图1所示,a、b两种物质的溶解度曲线如图2所示,则下列说法不正确的是( )

| A、由图1可知,a物质的溶液是饱和溶液 |
| B、由图1可知,b物质溶液的溶质质量分数大于a物质 |
| C、由图1和图2可知,甲表示a物质的溶解度曲线 |
| D、将图1中b物质的溶液降温到t1℃时,一定有晶体析出 |
某小组同学进行氯酸钾分解实验,记录如表(已知:分解温度越低,催化效果越好;氧化铁、氧化铜、二氧化锰均可以做该反应的催化剂).
分析表格,以下结论错误的是( )
| 实验编号 | 实验药品 | 分解温度(℃) |
| ① | 氯酸钾 | 580 |
| ② | 氯酸钾、二氧化锰(质量比1:1) | 350 |
| ③ | 氯酸钾、氧化铜(质量比l:1) | 370 |
| ④ | 氯酸钾、氧化铁(质量比1:1) | 390 |
| A、单独加热氯酸钾会产生氧气 |
| B、由实验①与实验④对比可知,氧化铁可以改变该反应的速率 |
| C、三种物质中,催化效果最好的是二氧化锰 |
| D、只有氧化铁、氧化铜、二氧化锰三种物质才能做该反应的催化剂 |
二氧化碳灭火器用于补救贵重设备、档案、精密仪器等物的火灾,下列关于选用这种灭火器灭火的说法中正确的是( )
| A、可以降低可燃物的着火点 |
| B、可以使可燃物变得潮湿 |
| C、可以降低温度和隔绝空气 |
| D、会先跟空气中的氧气反应,消耗氧气 |