科学探究是重要的学习方式，假设和验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”，同学们将一根火柴梗塞入一段螺旋状“铁丝”（可能是纯铁铁丝或含碳铁丝）末端，将它固定，用镊子夹住“铁丝”，然后将火柴在酒精灯上点燃，将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入，观察现象：
（1）甲同学只发现“铁丝”红热一下，就没有观察到其它现象，请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是氧气的量不足或铁丝太粗等氧气的量不足或铁丝太粗等；
（2）乙同学发现“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，请写出该反应的文字表达式铁+氧气点燃四氧化三铁铁+氧气点燃四氧化三铁；
（3）为了找出“铁丝”在纯氧中燃烧“火星四射”的原因，根据现有实验用品：细纯铁铁丝、细含碳铁丝、镁条、集气瓶装的几瓶纯氧气、酒精灯、火柴和镊子等，你能提出的假设和验证方法有：
a.假设1：是由铁丝中的碳引起的是由铁丝中的碳引起的，验证方法是取细纯铁铁丝、细含碳铁丝，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验取细纯铁铁丝、细含碳铁丝，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验
b.假设2：是由铁引起的是由铁引起的，验证方法是取细纯铁铁丝、镁条，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验取细纯铁铁丝、镁条，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验
只要假设合理，验证方法准确，根据实验现象，进行分析判断，就能得出结论。
点燃
点燃
【答案】氧气的量不足或铁丝太粗等；铁+氧气四氧化三铁；是由铁丝中的碳引起的；取细纯铁铁丝、细含碳铁丝，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验；是由铁引起的；取细纯铁铁丝、镁条，分别在含有纯氧的集气瓶中点燃，做对照实验
点燃
【解答】
【点评】
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发布：2024/4/20 14:35:0组卷：44引用：6难度：0.3
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1．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 -
2．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 -
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
