空气是人类赖以生存的宝贵资源，某校化学兴趣小组以“探究空气的奥秘”为主题开展项目式学习。
【任务一】认识空气的组成
（1）在二百多年前，拉瓦锡用汞定量研究了空气的成分，该实验中选择汞的优点有 ABCDABCD。
A.生成物氧化汞是固体
B.不和空气中的其他物质发生反应
C.生成的化合物加热分解又能得到汞和氧气
D.能将密闭装置内空气中的氧气几乎耗尽
（2）现在利用如图装置结合传感器测定空气中氧气含量。实验过程中容器内气体温度和压强的变化趋势如图所示，请回答下列问题。
请解释刚开始反应时，装置内压强升高的原因 红磷燃烧放热，导致气体膨胀，压强增大红磷燃烧放热，导致气体膨胀，压强增大，a时刻开始压强突然增大，实验操作是 打开弹簧夹打开弹簧夹。
【任务二】保护空气
（3）PM2.5是一种常见的空气污染物，如图是某地PM2.5来源分布图，下列措施有利于降低PM2.5的是 ABDABD。
A.禁止焚烧农作物秸秆和垃圾
B.大力植树造林
C.大力发展煤炭发电
D.用清洁能源代替化石燃料
【任务三】探究空气中氧气的性质
（4）兴趣小组同学按照如图4所示进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，为方便实验。氧气的收集方法应采用 排水法排水法收集。
（5）为探究铁丝燃烧所需的氧气体积分数，某化学兴趣小组使用直径为0.38mm的细铁丝，分别在不同体积分数的氧气中点燃，现象和数据记录如表：
| O2的体积分数 | 90% | 70% | 60% | 55% |
| 0.38mm细铁丝燃烧的现象 | 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 |
60%≥x＞55%
60%≥x＞55%
。（6）上述实验中需要收集不同体积分数的氧气，若某同学预先向容积为400mL的集气瓶中加入300mL的水，盖紧玻璃片，倒放在水槽中，再向集气瓶中通入纯氧，收满后立即取出，则该同学收集到的氧气体积分数约为
80
80
%（计算保留整数）。（7）兴趣小组的同学猜想铁丝燃烧时火星四射的现象可能与铁丝含碳量多少有关，他们选择直径为0.20mm、含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝设计实验并证明猜想，请写出实验方案：
取直径均为0.2mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝，分别在纯氧中点燃进行燃烧实验并记录现象，分析得出结论
取直径均为0.2mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝，分别在纯氧中点燃进行燃烧实验并记录现象，分析得出结论
（其他有关用品可自行选用）。【答案】ABCD；红磷燃烧放热，导致气体膨胀，压强增大；打开弹簧夹；ABD；排水法；60%≥x＞55%；80；取直径均为0.2mm纯铁丝和含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%的铁丝，分别在纯氧中点燃进行燃烧实验并记录现象，分析得出结论
【解答】
【点评】
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发布：2024/9/30 3:0:1组卷：83引用：1难度：0.5
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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
