某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。铁丝在空气中能否燃烧 否否（填写“能”或“否”），铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是 引燃细铁丝引燃细铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是 防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂集气瓶防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂集气瓶。
【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧？
【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：
| 氧气% | 90% | 70% | 60% | 55% |
| 实验现象 | 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 | 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 | 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 | 难以燃烧，只是发红 |
＞
＞
（选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越 剧烈
剧烈
（填“剧烈”或“不剧烈”）。【讨论】如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装
100
100
mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射？
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳。
【设计与实验2】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：
| 物质 | 纯铁丝 | 含碳0.05%的铁丝 | 含碳0.2%的铁丝 | 含碳0.6%的铁丝 |
| 燃烧时的现象 | 无火星四射现象，熔断 | 剧烈燃烧极少火星 | 剧烈燃烧，火星四射 |
剧烈燃烧，火星四射 剧烈燃烧，火星四射
|
有关
有关
（选填“有关”或“无关”），请写出铁丝在氧气中燃烧的化学方程式 3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
3Fe+2O2 Fe3O4
。点燃
【考点】探究氧气的性质；水在物质与氧气反应里的作用．
【答案】否；引燃细铁丝；防止高温熔融物溅落瓶底，炸裂集气瓶；＞；剧烈；100；剧烈燃烧，火星四射；有关；3Fe+2O2 Fe3O4
点燃
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：298引用：2难度：0.7
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1．小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他纯镁条和不同含碳量的铁丝（镁条和铁丝直径均为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析回答：
（1）表中“A”处内容应为物质 镁条 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 剧烈燃烧，
无火星。剧烈燃烧
极少火星剧烈燃烧
少量火星A 。
（2）镁条燃烧的化学式表达式为。
（3）通过以上探究，你认为铁丝燃烧产生火星四射现象的原因可能是；实验时，铁丝需绕成螺旋状的目的是，为防止瓶底炸裂，需，铁丝燃烧的化学式表达式为。
（4）铁除了可以在氧气中燃烧，还可以在空气中发生缓慢氧化，该过程（填“放热”或“吸热”）；在生活中缓慢氧化的例子很多，下列也属于缓慢氧化的是（填序号）。
①锅炉爆炸 ②动植物的呼吸 ③食物的腐烂 ④水结成冰 ⑤酒和醋的酿造 ⑥农家肥的腐熟 ⑦火药爆炸
（5）某同学利用铁粉来测定空气中氧气的含量，如图所示，将足量的铁粉用水均匀地粘在试管内壁上，将试管倒立在装有水的烧杯中。实验过程中，观察到试管内液面缓慢上升。下列分析错误的是
A．水能进入试管的最大体积为试管容积的1/5
B．该铁粉在试管内发生了氧化反应
C．这一实验可以验证空气的组成不是单一的
D．如果把铁粉改为木炭粉，两者的现象完全相同发布：2024/11/4 8:0:2组卷：22引用：1难度：0.5 -
2．某化学兴趣小组在做“铁丝在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动。
探究一：铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。
【讨论】
（1）空气中氧气的含量按20%计，用集气瓶收集含氧气60%的气体的方法可以是：。
【实验】
【结论】O2% 90% 70% 60% 55% 实验现象 燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好 燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功 燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功 难以燃烧只是发红
（2）就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为，且氧气浓度越大，燃烧现象越（填“剧烈”或“不剧烈”）。
探究二：铁丝燃烧产生火星四射的原因
（3）图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是。
（4）对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为0.4mm）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请分析完成下表：
通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和物质 纯铁丝 含碳0.05%的铁丝 含碳0.2%的铁丝 含碳0.6%的铁丝 燃烧时的现象 无火星四射现象，熔断 剧烈燃烧，极少火星 剧烈燃烧，少量火星 （填元素符号）有关。发布：2024/10/13 12:0:2组卷：42引用：2难度：0.5 -
3．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】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。
（1）（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”）。
（2）（实验探究）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（没有接触到水，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。
针对假设A应作出的实验改进为；
针对假设B应作出的实验改进为；
针对假设C应作出的实验改进为。
（3）【查阅资料2】①黑色的Fe3O4和红色的Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：
②Fe2O3高温时分解成Fe3O4
③FeO不稳定，容易被空气中的氧气氧化成Fe2O3
（理论探讨）根据铁丝燃烧的实验现象，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Fe3O4 Fe2O3 铁 分解温度℃ 1538 1400 — 熔点/℃ — — 1535 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，其化学反应方程式。
（4）[拓展延伸]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。发布：2024/10/16 5:0:1组卷：52引用：1难度：0.5
