某化學(xué)興趣小組在做“鐵在氧氣中燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí)，欲探究鐵是否需要在純氧中才能發(fā)生燃燒，請(qǐng)你一同參與研究。
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取長(zhǎng)短相同，直徑均為0.38mm的鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
| 氧氣的體積分?jǐn)?shù) | 90% | 70% | 60% | 55% |
| 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 燃燒劇烈、燃燒時(shí)間長(zhǎng)，效果好 | 燃燒比90%弱，燃燒時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)成功 | 燃燒比70%弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)成功 | 難以燃燒，只是發(fā)紅 |
排水法
排水法
方法收集（填“向上排空氣法”或“排水法”）。請(qǐng)寫出鐵絲在氧氣中燃燒時(shí)發(fā)生反應(yīng)的符號(hào)表達(dá)式 Fe+O2Fe3O4
點(diǎn)燃
Fe+O2Fe3O4
。點(diǎn)燃
（2）若用如圖裝置收集一瓶（150mL）含氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為60%的氣體，方法是：在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊膠塞并關(guān)閉活塞b,打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當(dāng)量筒內(nèi)的水達(dá)到設(shè)定的體積后立即關(guān)閉活塞a,然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒。則停止通入氧氣時(shí)量筒內(nèi)水的體積約為
75mL
75mL
。【結(jié)論】就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為
60%
60%
，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越 劇烈
劇烈
（填“劇烈”或“不劇烈”）。【反思】興趣小組的同學(xué)們?cè)谶M(jìn)行鐵絲燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，發(fā)現(xiàn)集氣瓶底部炸裂，請(qǐng)回顧實(shí)驗(yàn)過程分析可能的原因
集氣瓶底部沒有放少量水或細(xì)沙
集氣瓶底部沒有放少量水或細(xì)沙
。【拓展】小明指出上述關(guān)于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結(jié)論不合理，理由是
鐵絲可能在氧氣的濃度為55%到60%的范圍內(nèi)燃燒
鐵絲可能在氧氣的濃度為55%到60%的范圍內(nèi)燃燒
。【考點(diǎn)】探究氧氣的性質(zhì)．
【答案】排水法；Fe+O2Fe3O4；75mL；60%；劇烈；集氣瓶底部沒有放少量水或細(xì)沙；鐵絲可能在氧氣的濃度為55%到60%的范圍內(nèi)燃燒
點(diǎn)燃
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：182引用：2難度：0.5
相似題
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1．某化學(xué)興趣小組在做“鐵絲在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí)，進(jìn)行了一系列探究活動(dòng)。
探究一：鐵絲燃燒是否需要純氧
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實(shí)驗(yàn)。
【討論】
（1）空氣中氧氣的含量按20%計(jì)，用集氣瓶收集含氧氣60%的氣體的方法可以是：。
【實(shí)驗(yàn)】
【結(jié)論】O2% 90% 70% 60% 55% 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 燃燒劇烈、燃燒時(shí)間長(zhǎng)，效果好 燃燒比90%弱，燃燒時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)成功 燃燒比70%弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)成功 難以燃燒只是發(fā)紅
（2）就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越（填“劇烈”或“不劇烈”）。
探究二：鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因
（3）圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是。
（4）對(duì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射進(jìn)行探究。下表是將純鐵絲和不同含碳量的鐵絲（鐵絲直徑為0.4mm）放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄。請(qǐng)分析完成下表：
通過以上實(shí)驗(yàn)，說明鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和物質(zhì) 純鐵絲 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時(shí)的現(xiàn)象 無火星四射現(xiàn)象，熔斷 劇烈燃燒，極少火星 劇烈燃燒，少量火星 （填元素符號(hào)）有關(guān)。發(fā)布：2024/10/13 12:0:2組卷：42引用：2難度：0.5 -
2．小明對(duì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射進(jìn)行探究。下表是他純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm）放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄。請(qǐng)你分析回答：
（1）表中“A”處內(nèi)容應(yīng)為物質(zhì) 鎂條 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲 燃燒時(shí)的現(xiàn)象 劇烈燃燒，
無火星。劇烈燃燒
極少火星劇烈燃燒
少量火星A 。
（2）鎂條燃燒的化學(xué)式表達(dá)式為。
（3）通過以上探究，你認(rèn)為鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是；實(shí)驗(yàn)時(shí)，鐵絲需繞成螺旋狀的目的是，為防止瓶底炸裂，需，鐵絲燃燒的化學(xué)式表達(dá)式為。
（4）鐵除了可以在氧氣中燃燒，還可以在空氣中發(fā)生緩慢氧化，該過程（填“放熱”或“吸熱”）；在生活中緩慢氧化的例子很多，下列也屬于緩慢氧化的是（填序號(hào)）。
①鍋爐爆炸 ②動(dòng)植物的呼吸 ③食物的腐爛 ④水結(jié)成冰 ⑤酒和醋的釀造 ⑥農(nóng)家肥的腐熟 ⑦火藥爆炸
（5）某同學(xué)利用鐵粉來測(cè)定空氣中氧氣的含量，如圖所示，將足量的鐵粉用水均勻地粘在試管內(nèi)壁上，將試管倒立在裝有水的燒杯中。實(shí)驗(yàn)過程中，觀察到試管內(nèi)液面緩慢上升。下列分析錯(cuò)誤的是
A．水能進(jìn)入試管的最大體積為試管容積的1/5
B．該鐵粉在試管內(nèi)發(fā)生了氧化反應(yīng)
C．這一實(shí)驗(yàn)可以驗(yàn)證空氣的組成不是單一的
D．如果把鐵粉改為木炭粉，兩者的現(xiàn)象完全相同發(fā)布：2024/11/4 8:0:2組卷：22引用：1難度：0.5 -
3．做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是他們進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請(qǐng)你一同參與。
【問題】細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)“火星四射”？
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。
②含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí)，其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。
（1）（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為了探究細(xì)鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：取長(zhǎng)短粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。你認(rèn)為他們的方案（填“合理”或“不合理”）。
（2）（實(shí)驗(yàn)探究）小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，他把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴。點(diǎn)燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到水，如圖所示），但不見鐵絲燃燒，反復(fù)實(shí)驗(yàn)均未成功。
該同學(xué)認(rèn)為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種：
A．鐵絲表面有銹跡，影響了反應(yīng)的進(jìn)行；
B．點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶?jī)?nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；
C．火柴燃燒時(shí)有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故。瓶?jī)?nèi)氧氣會(huì)膨脹逸出，使鐵絲無法燃燒。
針對(duì)假設(shè)A應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為；
針對(duì)假設(shè)B應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為；
針對(duì)假設(shè)C應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為。
（3）【查閱資料2】①黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見下表：
②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3
（理論探討）根據(jù)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在Fe3O4 Fe2O3 鐵 分解溫度℃ 1538 1400 — 熔點(diǎn)/℃ — — 1535 之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是Fe3O4，其化學(xué)反應(yīng)方程式。
（4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色，就說明包裝盒破損進(jìn)氣，這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。發(fā)布：2024/10/16 5:0:1組卷：49引用：1難度：0.5
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