Question

12．如图1所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端绑上粗铜丝，另一端系一火柴，点燃火柴，待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中（预先放入一些水）．观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧．

（1）为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧？
（2）分析Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈的原因．
（3）图2是“铁丝在氧气中燃烧”实验的改进装置．实验时，打开分夜漏斗活塞，通入干燥氧气约10秒，引燃铁丝下端火柴杆，伸入塑料瓶内，并对准玻璃管口正上方，观察到的现象是：
铁丝剧烈燃烧，放热，火星四射，生成了黑色固体．改进后的优点是①②③（填序号）．
①氧气无需提前制备和收集，操作更方便
②塑料瓶代替集气瓶，防止集气瓶炸裂，更安全
③装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，实验更优化．

Answer 1

分析 （1）实验III中火柴在铁丝上方，不能达到铁丝的着火点；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，增大受热面积，反应更充分．
（3）点燃条件下，铁能够在氧气中剧烈地燃烧，火星四射，放出大量的热，生成黑色固体；并据装置特点分析解答．

解答 解：（1）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，增大受热面积，反应更充分，因此铁丝燃烧更剧烈．
（3）可观察到的现象是：铁丝剧烈燃烧，火星四射，放热，生成了黑色固体；
改进后的优点是：氧气无需提前制备和收集，随制随用，操作更方便；塑料瓶代替集气瓶，能防止铁丝燃烧放热使集气瓶炸裂，更安全；这个装置集氧气的制取、干燥和性质验证于一体，操作更简便，实验更优化．
故答案为：（1）实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点；
（2）实验II中铁丝绕成螺旋状，增大受热面积，反应更充分；
（3）火星四射，放热，生成了黑色固体；①②③．

点评 掌握铁丝在氧气中燃烧实验的正确操作和注意事项是正确解答本题的关键，并能结合装置特点和实验目的进行正确评价．