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  • 1. (2020九上·增城月考) 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. (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. (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. (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

       

      Fe3O4

      Fe2O3

      分解温度℃

      1538

      1400

      熔点/℃

      1535

      (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

    4. (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。

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