Question

【題目】做完“鐵在氧氣里燃燒”的實(shí)驗(yàn)后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是進(jìn)行了以下探究

【問題1】細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)火星四射？

【資料1】鐵制品一般含有少量碳，含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí)，炭粒生成的二氧化碳在熔融態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起火星四射現(xiàn)象．

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】為了探究火星四射現(xiàn)象的原因，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案：

【實(shí)驗(yàn)探究1】小明做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)：

但不見鐵絲燃燒，反復(fù)實(shí)驗(yàn)均未成功．寫出導(dǎo)致該同學(xué)實(shí)驗(yàn)失敗的可能原因（兩個(gè)）： 。

經(jīng)過改進(jìn)，該同學(xué)完成了該實(shí)驗(yàn)，寫出反應(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)式 。

【問題2】鐵燃燒時(shí)濺落下來的黑色物質(zhì)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，F(xiàn)eO極易氧化）。

【實(shí)驗(yàn)探究2】將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，經(jīng)實(shí)驗(yàn)，說明濺落下來的黑色物質(zhì)中還有鐵。

【問題3】鐵燃燒的產(chǎn)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(diǎn)點(diǎn)/℃			1535

【理論討論】根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)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(yīng)的文字或符號(hào)表達(dá)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(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。

Answer 1

【答案】

【設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)】

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

【實(shí)驗(yàn)探究1】

鐵絲表面有銹跡，影響了反應(yīng)的進(jìn)行；

點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi)，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(jù)控制變量的原則，探究火星四射現(xiàn)象的原因，應(yīng)該設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是將長短粗細(xì)相同的含

碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。鐵在氧氣中燃燒的符號(hào)表達(dá)式為Fe+O2Fe3O4；做細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)，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(nèi)，使鐵絲燃燒時(shí)，燒杯內(nèi)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(shí)，顏色會(huì)變紅。