Question

某研究小組在學(xué)習(xí)氧氣的化學(xué)性質(zhì)時(shí)發(fā)現(xiàn)：鐵絲燃燒沒有火焰，蠟燭燃燒卻有明亮的火焰．該小組同學(xué)進(jìn)行如下探究：
（1）探究一：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射？
下表是小組同學(xué)將純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑均為0.4mm）放入氧氣中燃燒時(shí)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的記錄：

物質(zhì)	鎂條	含碳0.05%的鐵絲	含碳0.2%的鐵絲	含碳0.6%的鐵絲
燃燒時(shí)的現(xiàn)象	劇烈燃燒，發(fā)出耀眼白光，無火星	劇烈燃燒 極少火星	劇烈燃燒 少量火星	未填

請你分析并回答：寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)表達(dá)式：

 

．鐵燃燒時(shí)的“火星四射”現(xiàn)象可能與

 

有關(guān)，表中未填的一項(xiàng)你估計(jì)應(yīng)當(dāng)是

 

．
（2）探究二：蠟燭燃燒產(chǎn)生火焰的原因是什么？
點(diǎn)燃蠟燭，將金屬導(dǎo)管一端伸入火焰，導(dǎo)出其中物質(zhì)，在另一端管口點(diǎn)燃，也有火焰產(chǎn)生．由此可知：蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰是由

 

（填“固態(tài)”或“氣態(tài)”）物質(zhì)燃燒構(gòu)成的．
（3）探究三：物質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的根本原因是什么？
查閱資料

物質(zhì)	熔點(diǎn)/℃	沸點(diǎn)/℃	燃燒時(shí)溫度/℃
石蠟	50～70	300～550	約600
鐵	1535	2750	約1800
鈉	97.8	883	約1400

由表中數(shù)據(jù)可知：物質(zhì)燃燒能否產(chǎn)生火焰與其

 

（填“熔點(diǎn)”或“沸點(diǎn)”）和燃燒時(shí)溫度有關(guān)．由此推測：鈉在燃燒時(shí)，

 

（填“有”或“沒有”）火焰產(chǎn)生．

Answer 1

考點(diǎn)：探究氧氣的性質(zhì),蠟燭燃燒實(shí)驗(yàn),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：科學(xué)探究

分析：（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色固體四氧化三鐵，寫出其反應(yīng)的化學(xué)方程式；通過對比可知鐵絲含碳越高，火星越多，所以鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象與含碳量有關(guān)；
（2）由實(shí)驗(yàn)探究蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰的原因；
（3）由表格數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究物質(zhì)燃燒能否產(chǎn)生火焰與其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和燃燒時(shí)溫度的關(guān)系，并用實(shí)例說明．

解答：解
（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成黑色固體四氧化三鐵的化學(xué)方程式為：3Fe+2O2

點(diǎn)燃  .

Fe₃O₄ ；由以上探究可知：鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星的多少與含碳量有關(guān)，所以鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是鐵絲中含碳量≥0.6%．由前三項(xiàng)對比可知鐵絲含碳量越高火星越多，所以未填內(nèi)容應(yīng)為：劇烈燃燒，火星四射；
（2）由實(shí)驗(yàn)探究蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰的原因：點(diǎn)燃蠟燭，將金屬導(dǎo)管一端伸入內(nèi)焰，導(dǎo)出其中物質(zhì)，在另一端管口點(diǎn)燃，也有火焰產(chǎn)生（如題干圖所示）．由此可知：蠟燭燃燒產(chǎn)生的火焰是由氣態(tài)物質(zhì)燃燒形成的．；
（3）由表格數(shù)據(jù)進(jìn)一步探究物質(zhì)燃燒能否產(chǎn)生火焰與其熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和燃燒時(shí)溫度的關(guān)系：①分析蠟燭的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和燃燒時(shí)溫度，發(fā)現(xiàn)其燃燒的溫度比沸點(diǎn)高，燃燒產(chǎn)生了火焰．②分析鐵絲的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和燃燒時(shí)溫度，發(fā)現(xiàn)其燃燒的溫度比沸點(diǎn)低，燃燒不產(chǎn)生火焰．③再分析鈉的熔點(diǎn)、沸點(diǎn)和燃燒時(shí)溫度，發(fā)現(xiàn)其燃燒的溫度比沸點(diǎn)高，故推斷其燃燒能產(chǎn)生火焰．
答案：
（1）3Fe+2O₂

點(diǎn)燃  .

 Fe₃O₄      鐵中含碳量     劇烈燃燒火星四射
（2）氣態(tài)
（3）沸點(diǎn)    有

點(diǎn)評：此題主要考查氧氣的化學(xué)性質(zhì)及探究物質(zhì)燃燒產(chǎn)生火焰的原因，設(shè)計(jì)信息知識多，此題創(chuàng)新性強(qiáng)，能很好的培養(yǎng)學(xué)生的探究能力．