14.

做完“鐵在氧氣里燃燒”的實驗后,某興趣小組有一些疑惑不解的問題,于是進行了以下探究:
【問題一】細鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射?
【查閱資料1】鐵制品一般含有少量碳,含碳細鐵絲燃燒時,炭粒生成的二氧化碳在熔融態物質中形成氣泡,熔融態物質因氣泡炸裂引起火星四射現象.
【設計實驗】為了探究火星四射現象的原因,該小組同學設計的實驗方案是:
取長短粗細相同的含碳細鐵絲和不含碳的細鐵絲,分別在足量的氧氣中燃燒,觀察現象.
【實驗探究1】小明按如圖所示裝置做細鐵絲在氧氣中燃燒的實驗.
但不見鐵絲燃燒,反復實驗均未成功.寫出導致該同學實驗失敗的可能原因(兩個 ):鐵絲表面有銹跡,影響了反應的進行、點燃火柴后立即將它伸入瓶內,火柴燃燒消耗了氧氣,不利于鐵絲的燃燒
經過改進,該同學完成了該實驗,寫出反應的文字表達式鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵.
【問題2】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵?
【查閱資料2】自然界中鐵的氧化物主要有三氧化二鐵和四氧化三鐵兩種(三氧化二鐵為暗紅色,氧化亞鐵極易被氧化為三氧化二鐵).
【實驗探究2】將冷卻后的黑色物質碾碎,裝入試管,加入足量稀鹽酸,產生氣泡,說明濺落下來的黑色物質中還有鐵.
【問題3】鐵燃燒的產物為什么不是三氧化二鐵呢?
【查閱資料3】①三氧化二鐵和四氧化三鐵的分解溫度見下表;②三氧化二鐵高溫分解成四氧化三鐵
| 四氧化三鐵 | 三氧化二鐵 | 鐵 |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | --- |
溶點/℃ | --- | --- | 1535 |
【理論討論】根據實驗現象,并結合表中數據,可推知鐵在氧氣里燃燒時產生的高溫在1535℃~1538℃之間,此溫度范圍三氧化二鐵已分解.
【拓展延伸】①三氧化二鐵高溫分解成四氧化三鐵和一種氣體,寫出該反應的文字表達式三氧化二鐵$\stackrel{高溫}{→}$四氧化三鐵+氧氣;
②有些超市的食品包裝盒放有黑色的氧化亞鐵粉末,若粉末的顏色變成暗紅色,就說明包裝盒漏氣,售貨員就能及時發現并處理.