Question

4．科學探究是重要的學習方式，假設和驗證是探究過程中的重要環節．為了探究“鐵絲可以在純凈的氧氣中燃燒”，同學們將一根火柴梗塞入一段螺旋狀“鐵絲”（可能是純鐵絲或含碳鐵絲）末端，將它固定，用鑷子夾住“鐵絲”，然后將火柴在酒精燈上點燃，將“鐵絲”由集氣瓶口向下慢慢伸入，觀察現象：
（1）甲同學只發現“鐵絲”紅熱一下，就沒有觀察到其它現象，請你分析鐵絲沒有燃燒的可能原因是集氣瓶中氧氣不足（只答一條）．
（2）乙同學發現“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來，請寫出該反應的符號表達式：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；，集氣瓶底放水或細沙的原因防止高溫生成物炸裂瓶底．
（3）為弄清鐵在氧氣中燃燒火星四射的原因，小華進行了如下探究．下表是他將純鎂條和不同含碳量的鐵絲（鎂條和鐵絲直徑為0.4mm）放入氧氣中燃燒時的實驗現象的記錄．請分析回答：

物質	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 的現象	劇烈燃燒，發出耀 眼白光，無火星	劇烈燃燒，極少火星	劇烈燃燒，少量火星

①你認為表格中未填滿的實驗現象是劇烈燃燒，大量火星；
②造成鐵絲在氧氣中燃燒時火星四射的主要原因是碳與氧氣或熔融狀態的鐵的氧化物反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳氣體體積迅速膨脹，推動周圍的呈熔融狀態的鐵及其氧化物向四周飛濺，于是我們便看到火星四射的實驗現象．

Answer 1

分析 （1）根據鐵絲在氧氣中燃燒的注意事項分析；
（2）鐵絲燃燒，生成黑色固體四氧化三鐵；化學方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；集氣瓶底放水或細沙是為了防止高溫生成物炸裂瓶底．
（3）由表格的信息可知，表中未填的實驗現象是：劇烈燃燒，大量火星；造成鐵絲在氧氣中燃燒時火星四射的主要原因是：碳與氧氣或熔融狀態的鐵的氧化物反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳氣體體積迅速膨脹，推動周圍的呈熔融狀態的鐵及其氧化物向四周飛濺，于是我們便看到火星四射的實驗現象．

解答 解：（1）鐵絲能在起氧氣中燃燒，若果氧氣的量不足，就不能燃燒．所以，鐵絲沒有燃燒的可能原因是集氣瓶中氧氣不足等；
（2）鐵絲燃燒，生成黑色固體四氧化三鐵；化學方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（3）由表格的信息可知，表中未填的實驗現象是：劇烈燃燒，大量火星；造成鐵絲在氧氣中燃燒時火星四射的主要原因是：碳與氧氣或熔融狀態的鐵的氧化物反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳氣體體積迅速膨脹，推動周圍的呈熔融狀態的鐵及其氧化物向四周飛濺，于是我們便看到火星四射的實驗現象；
故答為：（1）集氣瓶中氧氣不足；
（2）3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；防止高溫生成物炸裂瓶底；
（3）劇烈燃燒，大量火星；
碳與氧氣或熔融狀態的鐵的氧化物反應生成二氧化碳氣體，二氧化碳氣體體積迅速膨脹，推動周圍的呈熔融狀態的鐵及其氧化物向四周飛濺，于是我們便看到火星四射的實驗現象；

點評 本題考査氧氣的化學性質和鐵絲燃燒的現象等，氧氣有兩個化學性質：氧化性和助燃性，氧氣的化學性質也是中考的重要內容之一．同學們應該認真掌握，綜合應用．