Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”的實驗后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是進行了以下探究

【問題1】細鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射？

【資料1】鐵制品一般含有少量碳，含碳細鐵絲燃燒時，炭粒生成的二氧化碳在熔融態物質中形成氣泡，熔融態物質因氣泡炸裂引起火星四射現象．

【設計實驗】為了探究火星四射現象的原因，該小組同學設計的實驗方案：

【實驗探究1】小明做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗：

但不見鐵絲燃燒，反復實驗均未成功．寫出導致該同學實驗失敗的可能原因（兩個）： 。

經過改進，該同學完成了該實驗，寫出反應的文字或符號表達式 。

【問題2】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵？

【資料2】自然界中鐵的氧化物主要有Fe2O3和Fe3O4兩種（Fe2O3為暗紅色，FeO極易氧化）。

【實驗探究2】將冷卻后的黑色物質碾碎，經實驗，說明濺落下來的黑色物質中還有鐵。

【問題3】鐵燃燒的產物為什么不是Fe2O3呢？

【資料3】①Fe2O3和Fe3O4的分解溫度見下表；②Fe2O3鐵高溫分解成Fe3O4

	Fe3O4	Fe2O3	鐵
分解溫度/℃	1538	1400
熔點點/℃			1535

【理論討論】根據實驗現象，并結合表中數據，可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫在 之間。

【拓展延伸】①Fe2O3高溫分解成Fe3O4和一種氣體，寫出該反應的文字或符號表達式 ；

②有些超市的食品包裝盒放有黑色的氧化亞鐵粉末，若粉末的顏色 ，就說明包裝盒漏氣，售貨員就能及時發現并處理。

Answer 1

【答案】

【設計實驗】

取 長短 粗細 相同的含碳細鐵絲和不含碳的細鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現象。

【實驗探究1】

鐵絲表面有銹跡，影響了反應的進行；

點燃火柴后立即將它伸入瓶內，火柴燃燒消耗了氧氣不利于鐵絲的燃燒；（合理均正確）

鐵+氧氣四氧化三鐵

【理論討論】1535℃～1538℃．

【拓展延伸】三氧化二鐵四氧化三鐵+氧氣；變成暗紅色

【解析】

試題分析：據控制變量的原則，探究火星四射現象的原因，應該設計的實驗方案是將長短粗細相同的含

碳細鐵絲和不含碳的細鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現象。鐵在氧氣中燃燒的符號表達式為Fe+O2Fe3O4；做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗，但不見鐵絲燃燒，可能的原因：鐵絲表面有鐵銹、沒等木條接近燃盡就將鐵絲伸入集氣瓶內，使鐵絲燃燒時，燒杯內的氧氣濃度已很低，或者收集的氧氣不純，濃度太低，等；氧化鐵是紅褐色，所以氧化亞鐵粉末被氧化時，顏色會變紅。