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【題目】常見金屬在氧氣中能劇烈燃燒。某化學探究小組對“鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射”有興趣。于是進行了如下探究：

（提出問題）鐵絲在氧氣中燃燒會火星四射與哪些因素有關呢？

（猜想與假設）猜想一：可能與金屬的沸點有關；猜想二：可能與氧氣的濃度有關；猜想三：可能與鐵中含碳量有關。

（查閱資料）鎂的沸點為1107℃；鐵的沸點為2705℃。

（設計并實驗）該探究小組用將鎂絲、純細鐵絲和兩種不同含碳量的細鐵絲（鎂絲和鐵絲直徑均為0.4mm）分別放入空氣和氧氣中燃燒。記錄燃燒時的現象如下表。

（收集證據）（1）若要比較細鐵絲燃燒的劇烈程度與氧氣的純度有關，應選擇的實驗編號組合是_____。由實驗③和④對比可知，產生火星四射的現象與細鐵絲中含碳量的關系：_____。

（解釋與結論）（2）通過探究，了解細鐵絲在純凈的氧氣燃燒時會火星四射的原因。請寫出細鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵固體的化學方程式為：_____。

（3）細鐵絲中含有不同的含碳量，碳元素在燃燒過程中生成二氧化碳氣體，將反應生成的熔化物四氧化三鐵推了出去，從而產生了火星四射的現象。為保證實驗成功，選用的鐵絲中含碳量要控制的范圍為_____。

（4）取一段含碳量0.6%的細鐵絲繞成螺旋狀，投入盛有足量的稀鹽酸的燒杯中充分反應，可觀察的現象為_____，并在燒杯底有少量的黑色殘渣，其化學式為C。

【答案】①和② 鐵絲中含碳量越高，火星四射的現象越明顯 3Fe+2O2Fe3O4 ≥0.6% 鐵絲溶解，產生無色氣體，無色溶液變成淺綠色

【解析】

細鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵固體，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣。

[收集證據]（1）①和②的氧氣的質量分數不同，若要比較細鐵絲燃燒的劇烈程度與氧氣的純度有關，應選擇的實驗編號組合是①和②。由實驗③和④對比可知，產生火星四射的現象與細鐵絲中含碳量的關系鐵絲中含碳量越高，火星四射的現象越明顯。

[解釋與結論]（2）細鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色的四氧化三鐵固體的化學方程式為3Fe+2O2Fe3O4。

（3）鐵絲中含碳量為0.6%，碳元素在燃燒過程中生成二氧化碳氣體，將反應生成的熔化物四氧化三鐵推了出去，從而產生了火星四射的現象，故為保證實驗成功，選用的鐵絲中含碳量要控制的范圍為大于或等于0.6%。

（4）鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，取一段含碳量0.6%的細鐵絲繞成螺旋狀，投入盛有足量的稀鹽酸的燒杯中充分反應，可觀察的現象為鐵絲溶解，產生無色氣體，無色溶液變成淺綠色，并在燒杯底有少量的黑色殘渣，其化學式為C。

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（1）黃銅樣品中鋅的質量分數為多少？（寫出計算步驟，下同）

（2）所用稀硫酸的質量分數為多少？

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（提出問題）久置固體的成分是什么？

（作出猜想）久置固體中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

（查閱資料）鐵與氯化鐵溶液在常溫下發生反應生成氯化亞鐵。

（實驗探究）小剛設計了方案一：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量固體放于試管中，滴加足量的______。	固體逐漸消失，有無色氣泡產生，得到淺綠色溶液。	固體中一定含有____，一定不含Fe2O3。

同學們認為小剛的方案一并不能得出一定不含Fe2O3的結論，理由是：______。大家討論后設計如下實驗二方案繼續驗證。

步驟②中固體溶解時放出熱量，由此可以判斷固體中一定含有________________。寫出該過程中反應的化學方程式______________。

同學們對濾渣B再進行探究：

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取濾渣B于試管中，加入適量稀鹽酸，生成的氣體通入澄清石灰水	固體減少，__________，石灰水變渾濁。	固體中一定含有CaCO3和Fe2O3。