Question

在做“鐵在氧氣里燃燒”實驗時，小芳等同學進行了以下探究活動，請你一同參與．
【探究一】：探究鐵絲燃燒是否需要純氧
【實驗內容】：取0.38mm的鐵絲，分別在體積分數為90%、70%、65%、60%、55%的氧氣中進行實驗．
實驗現象

O2%	90%	70%	65%	60%	55%
實驗現象	燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好	燃燒比90%弱，燃燒時間短，實驗成功	燃燒比70%弱，燃燒時間比70%短，實驗成功	燃燒比65%弱，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發紅

【結論】：就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數為

＞55%

，且氧氣濃度越大，燃燒現象越

劇烈

．（填“劇烈”或“不劇烈”）；
【拓展】：
（1）上述關于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結論是否合理，請說出理由？

不合理

 （填“合理”或“不合理”），理由：

0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內燃燒

；
【探究二】：探究鐵絲燃燒產生火星四射的原因
實驗內容】：取純鐵絲和鐵絲含碳量分別為0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的鐵絲 （直徑均為0.20mm），分別在氧氣中進行實驗．

C%	純鐵絲	0.1%	0.32%	0.52%	0.69%
實驗現象	無火星四射現象，熔斷	有短暫火星四射現象，實驗欠成功	火星四射現象明顯，實驗成功	燃燒比0.32%劇烈，火星四射更明顯，實驗成功	燃燒比0.52%更劇烈，火星四射，實驗成功

【結論】：鐵絲燃燒產生火星四射現象和

C

（填元素符號）有關，就0.20mm鐵絲而言，燃燒劇烈程度和其含量的關系為

對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯

．
【探究三】：探究鐵絲的純度
探究小組取2.10g 鐵絲在足量的氧氣中充分燃燒，產物經過除雜處理后，得到四氧化三鐵的質量為2.32g，試通過計算求出鐵絲中鐵的質量分數．（要求寫出計算過程）

Answer 1

分析：【探究一】由圖表可知，0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數為大于55%且氧氣濃度越大，燃燒現象越劇烈；
（1）根據0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內燃燒進行解答；
【探究二】：由圖表可知，鐵絲燃燒產生火星四射現象和碳元素含量有關且對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯；
【探究三】：根據四氧化三鐵的質量為2.32g求出鐵元素的質量進而求出鐵絲中鐵的質量分數即可．

解答：解：【探究一】由圖表可知，0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數為大于55%且氧氣濃度越大，燃燒現象越劇烈；
（1）0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內燃燒，所以上述關于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結論是不合理；
【探究二】：由圖表可知，鐵絲燃燒產生火星四射現象和碳元素含量有關且對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯；
【探究三】：設鐵絲中鐵的質量為x
3Fe+2O₂

點燃  .

Fe₃O₄
168            232
x             2.32g

168

x

=

232

2.32g

x=1.68g
鐵絲中鐵的質量分數=

1.68g

2.10g

×100%=80%
答：鐵絲中鐵的質量分數為80%．
故答案為：【探究一】：＞55%；劇烈；（1）不合理；因為，0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內燃燒；
【探究二】：C；對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現象越明顯；
【探究三】：80%．

點評：此題是一道有關物質燃燒的探究題，解題的關鍵是利用所學的有關物質的實驗，結合相關的題中信息對問題進行分析和探討．