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。（1）铁...

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。

（1）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_____；集气瓶中先放一些水的作用是_____。

（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：

（结论1）：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是_____ （选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____。（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_____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：

（结论2）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量_____（选填“有关”或“无关”）。

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某化学兴趣小组在做“铁在氧气里燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与．

（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧

（实验内容）：取的铁丝，分别在体积分数为、、、的中实验．

实验现象

（结论）：就铁丝而言，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

图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是________；

小明按图实验时，集气瓶炸裂了，其可能的原因是________；

小明对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究．下表是他将纯铁丝和不同含碳量的铁丝（铁丝直径为）放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表：

通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和________（填元素符号）有关．

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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1] 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。

[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”）。

[实验探究1]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（没有接触到细沙，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。

实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：

(1)　　　　　　　；(2)　　　　　　　　；(3) 　　　　　　　　。

[问题２]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

[查阅资料２] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

[问题３]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？

[查阅资料３]①Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：②Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。

[理论探讨]

根据实验现象，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生是Fe₃O₄。

[拓展延伸]

（1）小林同学发现“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，请写出该反应的化学方程式________；

（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；

（3）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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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1] 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。

[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”）。

[实验探究1]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（没有接触到细沙，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。

实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：

(1)　　　　　　　；(2)　　　　　　　　；(3) 　　　　　　　　。

[问题２]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

[查阅资料２] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

[问题３]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？

[查阅资料３]①Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：②Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。

[理论探讨]

根据实验现象，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生是Fe₃O₄。

[拓展延伸]

（1）小林同学发现“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，请写出该反应的化学方程式________；

（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；

（3）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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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1] 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。

[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”）。

[实验探究1]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（没有接触到细沙，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。

实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：

(1)________；(2)________；(3) ________。

[问题2]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？

[查阅资料2] ①自然界中铁的氧化物主要是Fe₃O₄和Fe₂O₃两种（FeO极易被氧化为Fe₂O₃）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液。

[实验探究2]将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入_____溶液，观察到的现象是_____，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁。

[问题3]铁燃烧的产物为什么不是Fe₂O₃呢？

[查阅资料3]①Fe₃O₄和Fe₂O₃的分解温度、铁的熔点见表：②Fe₂O₃高温时分解成Fe₃O₄。

[理论探讨]

根据实验现象，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生是Fe₃O₄。

[拓展延伸]

（1）小林同学发现“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，请写出该反应的化学方程式________；

（2）Fe₂O₃高温时会分解成Fe₃O₄和一种气体，请写出此反应的化学方程式__________；

（3）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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（8分）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1]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。

[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”）。

[实验探究1]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（没有接触到细沙，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。

实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：

（1）　　　　　　 ； （2）　　　　 ；（3） 　　　　 。

[问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？

[查阅资料2]①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4

[理论探讨]根据实验现象，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生是Fe3O4。

[拓展延伸]

小林同学发现“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　　　　　　　　　　　　　　　 ；

（2）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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某化学兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与。

（探究）铁丝燃烧是否需要纯氧

（实验内容）取长短相同，直径均为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的O2中实验。

（实验现象）

若用如图1装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是：在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。则停止通入氧气时量筒内水的体积约为_______mL。

（结论）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_______剧烈（填“剧烈”或“不剧烈”）；

（拓展）小明指出上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论不合理，理由是_______铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧。

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某化学兴趣小组在做“铁在氧气中燃烧”实验时，进行了一系列探究活动，请你一同参与．

（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧

（实验内容）：取长短相同，直径均为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的O2中实验．

（实验现象）

（1）实验中所用的不同体积分数的氧气可用___________方法收集（填“向上排空气法”或“排水法”）。

（2）若用右图装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是：在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒．则停止通入氧气时量筒内水的体积约为______（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5）。

A.25mL　　　　　　　　　　 B.40mL　　　　　　　　 C.60mL　　　　　　　　　　 D.75mL

（结论）：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”）；

（拓展）小明指出上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论不合理，理由是___________。

（探究二）：铁丝燃烧产生火星四射的原因

（查阅资料）

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。

（实验内容）取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的0.38mm铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象

（1）小明按图实验时，集气瓶中放水的目的是__________________；

（2）下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录．请你分析完成下表：

（3）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和________（填元素符号）有关。

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某化学兴趣小组的同学对铁还有含铁的一些物质产生了兴趣，进行了一系列探究活动，请你一同参与。

（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧

（实验内容）：取长短相同直径均为0.38mm的铁丝，分别在O2含量不同的情况下实验。

（实验现象）

（1）在做铁丝在氧气中燃烧的实验时，最好用____法收集，该反应的符号表达式为___；

（2）若用如图1装置收集一瓶（150mL）含氧气的体积分数约为60%的气体，方法是：在150mL集气瓶里装满水，塞紧胶塞并关闭活塞b，打开活塞a通入氧气，把瓶里的水排入量筒，当量筒内的水达到设定的体积后立即关闭活塞a，然后打开活塞b通入空气，把瓶里的水全部排入量筒。则停止通入氧气时量筒内水的体积约为_______（提示：空气中氧气的体积分数约为1/5 ）。

（结论）：就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%，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

（查阅资料）

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。

（实验内容）取长短相同、直径均为0.20mm、含碳量不同的铁丝分别在足量的氧气中燃烧，观察现象

（1）小明按图2实验时，集气瓶中放水的目的是______；

（2）下表是他将几种铁丝放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析完成下表：

（3）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和________（填元素符号）有关。

（探究三）：该化学兴趣小组还对含有铁粉的“暖宝宝”进行探究，并利用发热原理测定空气中氧气的体积分数。

（查阅资料）

“暖宝宝”中含有铁粉、活性炭、水、氯化钠等物质。遇空气发生反应的表达式是： Fe+O2+H2O→Fe(OH)2，该过程放热。

（实验回顾）

图1是实验室用红磷燃烧来粗略测定空气中氧气含量的装置。

实验原理：由于红磷燃烧消耗空气中的氧气，使瓶内______减小，量筒中水倒吸到集气瓶。若装置的气密性良好，操作规范，可以根据量筒中测出进入瓶中的水的体积，粗略测得空气中氧气的含量。

（问题提出）

有实验资料表明：燃烧过程中当氧气体积分数低于7% 时，红磷就无法继续燃烧，因此通过上述实验，测置结果与理论值误差较大。

（实验改进1）

图2是铁在空气中反应的实验装置（该装置中饱和食盐水、活性炭会加速铁在氧气中反应的速度）。兴趣小组的同学利用该装置，再次测定空气中氧气含量。

（表达与交流）

从实验原理角度分析，改进后的实验结果比前者准确度更髙的原因是_________；

（反思评价）该改进装置存在不足会影响实验结果，原因是________。

（实验改进2）

丁同学设想用图1装置，换用“暖宝宝”中的物质代替红磷将其燃烧，进行氧气含量的测定，你认为是否可行，并说明理由__________

（知识拓展）

已知某铁的氧化物中，铁元素和氧元素的质量比为7：3，则该氧化物的化学式为_____。

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