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.
[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)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.
[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 | 铁 | |
分解温度/℃ | 1538 | 1400 | - |
熔点/℃ | - | - | 1535 |
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)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.
为研究锌和铝的金属活动性,某研究小组进行了如下探究.
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸.写出锌与盐酸反应的化学方程式:
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现.
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇.
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有 ;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质.
设计并完成实验 取灰黑色沉淀分别进行如下实验.
【得出结论】由实验①可判断假设c (填“成立”或“不成立”),再集合②和③可得出该灰黑色沉淀的成分是
(4)你认为(1)中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱? (填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由: .
0 63838 63846 63852 63856 63862 63864 63868 63874 63876 63882 63888 63892 63894 63898 63904 63906 63912 63916 63918 63922 63924 63928 63930 63932 63933 63934 63936 63937 63938 63940 63942 63946 63948 63952 63954 63958 63964 63966 63972 63976 63978 63982 63988 63994 63996 64002 64006 64008 64014 64018 64024 64032 211419
(1)小明设计的实验方案:向表面积相同的铝片和锌粒中分别加入盐酸.写出锌与盐酸反应的化学方程式:
(2)小芳将去膜和未去膜的铝片分别放入盐酸中,发现前者比后者反应快,原因是
(3)小芳在(2)实验中,还观察到有“灰黑色沉淀”这一异常现象出现.
【提出问题】铝与盐酸反应出现的灰黑色沉淀的组成是什么?
【查阅文献】铝在颗粒较小时为灰黑色;AlCl3为无色透明晶体或白色而微带浅黄色的固体,易溶于水和乙醇.
【提出合理假设】假设a:该灰黑色沉淀可能含有 ;
假设b:该灰黑色沉淀可能含有AlCl3;
假设c:该灰黑色沉淀可能含有难溶于酸的物质.
设计并完成实验 取灰黑色沉淀分别进行如下实验.
实验编号 | 实验操作 | 实验现象 |
① | 加入适量稀盐酸 | 有微量气泡,固体全部溶解,得到澄清溶液 |
② | 加入适量蒸馏水 | 固体部分溶解 |
③ | 加入适量无水乙醇 | 固体部分溶解 |
(4)你认为(1)中小明的实验能否比较锌和铝的金属活动性强弱? (填“能”或“不能”),分别从设计方法和操作可行性的角度,具体说明理由: .