Question

【题目】（7分）课外小组同学进一步研究铁与氧气的反应。

【提出问题】铁丝燃烧时为什么会有“火星四射”的现象？

【查阅资料】铁丝燃烧时“火星四射”现象与铁丝含碳量有关。

【进行实验】探究铁丝在氧气燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系。

实验	现象	解释与结论
实验1：取直径0．20 mm，含碳0．1%的铁丝，在氧气中燃烧	零星的火星四射	①铁燃烧的化学方程式是 ________________________ ②0．20 mm的铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为________________________
实验2：取直径0．20 mm，含碳0．32%的铁丝，在氧气中燃烧	较明显的火星四射
实验3：取直径0．20 mm，含碳0．52%的铁丝，在氧气中燃烧	________________________

【提出问题】纯铁在氧气中燃烧溅落的“黑色固体”是什么？

【查阅资料】

①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO易被氧化）

②铁的氧化物均能溶于酸溶液

【进行实验】测定黑色固体的成分。

实验	现象及数据	解释与结论
实验4：将冷却后的黑色固体碾碎，装入试管，加入____________溶液	现象是______________________	铁燃烧时溅落下来的黑色固体中含有铁
实验5：取2．8 g纯铁在氧气中燃烧，收集溅落的黑色固体，干燥并称其质量	黑色固体质量为3．44 g	黑色固体的组成及质量为 ______________________

【实验拓展】

同学们认为铁丝燃烧的现象还与氧气的浓度有关，所以想收集不同浓度的氧气进行相关实验。若用排水集气法收集一瓶体积分数约为80%的氧气，预先应向容积为360 mL的集气瓶中加水，水的体积为______mL。

Answer 1

【答案】实验3： ① 3Fe＋2O2 点燃 Fe3O4 明显的火星四射 ②含碳量越高，火星四射的现象越明显

实验4：稀盐酸 有气泡产生 实验5：铁 1．12 g Fe3O4 2．32 g 【实验反思】72

【解析】

试题分析：铁丝在氧气好燃烧生成四氧化三铁，同时火星四射，放出大量的热生成一种黑色固体物质，燃烧的剧烈程度与碳粉的量的高低有关；四氧化三铁可以和酸反应生成盐和水。设有X克铁反应，则剩余的铁的质量为2．8克-X， 则四氧化三铁的质量为3．44克-（2．8克-X）=X+0．64克，则 X=( X+0．64克)×168／232×100% X=1．68克 剩余铁的质量为1．12克。生成四氧化三铁的质量为2．32克。360 mL×20%=72 mL