Question

【題目】在做“鐵在氧氣里燃燒”實驗時，小芳等同學進行了以下探究活動，請你一同參與。

（探究一）探究鐵絲燃燒是否需要純氧

（實驗內容）取0.38mm的鐵絲，分別在體積分數為90％、70％、65％、60％、55％的氧氣中進行實驗。

實驗現象

O2％	90％	70％	65％	60％	55％
實驗現象	燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好	燃燒比90％弱，燃燒時間短，實驗成功	燃燒比70％弱，燃燒時間比70％短，實驗成功	燃燒比65％弱，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發紅

（結論）就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數為 ，且氧氣濃度越大，燃燒現象越 。（填“劇烈”或“不劇烈”）；

（拓展）上述關于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結論是否合理，請說出理由？

(填 “合理”或 “不合理”),理由: ；

（探究二）探究鐵絲燃燒產生火星四射的原因

（實驗內容）：取純鐵絲和鐵絲含碳量分別為0.1％、0.32％、0.52％、0.69％的鐵絲 (直徑均為0.20mm)，分別在氧氣中進行實驗。

C ％	純鐵絲	0.1％	0.32％	0.52％	0.69％
實驗現象	無火星四射現象，熔斷	有短暫火星四射現象，實驗欠成功	火星四射現象明顯，實驗成功	燃燒比0.32％劇烈，火星四射更明顯，實驗成功	燃燒比0.52％更劇烈，火星四射，實驗成功

（結論）：鐵絲燃燒產生火星四射現象和 （填元素符號）有關，就0.20mm鐵絲而言，燃燒劇烈程度和其含量的關系為 。

（探究三）：探究鐵絲的純度

探究小組取2.10g鐵絲在足量的氧氣中充分燃燒，產物經過除雜處理后,得到四氧化三鐵的質量為2.32g，試通過計算求出鐵絲中鐵的質量分數。(要求寫出計算過程)

Answer 1

【答案】[探究一]： ＞55％ 劇烈 （1）不合理，因為，0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56％~59％的范圍內燃燒

[探究二]：C 對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯

[探究三]：解：(1)求出四氧化三鐵中的鐵的質量1.68g…2分(格式不規范,扣1分)

(2)求出鐵的質量分數80%…2分 (格式不規范,扣1分)

【解析】

由[探究一]可知，鐵絲在55%的O2中不能燃燒，故鐵絲燃燒所需氧氣濃度最低體積分數要大于55%；且氧氣濃度越大，鐵絲燃燒的現象就越劇烈。由于 鐵絲有可能在氧氣濃度為56％~59％的范圍內燃燒，故上述結論不合理。

[探究二]對比實驗現象可知，鐵絲燃燒產生火星四射現象和碳元素有關，對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯。

[探究三]2.32g四氧化三鐵中含鐵元素的質量為

2.32g×=1.68g

根據質量守恒定律，則說明2.10g鐵絲中含鐵元素的質量為1.68g,則鐵絲中鐵的質量分數為

×100%=80%

答：該鐵絲中鐵的質量分數為80%.