题目内容
（8分）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]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
[查阅资料2]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_____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。
Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | — |
熔点/℃ | — | — | 1535 |
[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 ；
（2）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
[理论探讨] l535℃～l538℃
[拓展延伸]（1） 铁+氧气点燃 四氧化三铁 （3）由黑色变成红色
【解析】
试题分析：[设计实验]要探究细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”，要注意设计对比试验，故设计的实验方案是：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，是合理的
[实验探究1]（1）铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行，故实验前应用砂纸将铁丝表面的锈除去；
（2）由于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，故应待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中；
（3）由于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，故应将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底
[理论探讨]根据铁燃烧的产物是四氧化三铁，结合Fe3O4和Fe2O3的分解温度分别是l538℃、1400℃，而铁的熔点为1535℃，故可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在l535℃～l538℃之间
[拓展延伸]（1）铁丝燃烧，生成黑色固体的文字表达式：铁+氧气点燃 四氧化三铁
（2）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，若粉末的颜色由黑色变成红色，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理
考点：铁丝燃烧的化学反应，探究实验的设计
津桥教育计算小状元系列答案
”和“○”分别表示氮原子和氢原子。