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1】細鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射?
【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: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,寫出反應的文字或符號表達式鐵+氧氣$\stackrel{點燃}{→}$四氧化三鐵或3Fe+2O
2$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe
3O
4.
【問題2】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質中還有沒有鐵?
【資料2】自然界中鐵的氧化物主要有Fe
2O
3和Fe
3O
4兩種(Fe
2O
3為暗紅色,FeO極易氧化).
【實驗探究2】將冷卻后的黑色物質碾碎,經實驗,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Fe
2O
3呢?
【資料3】①Fe
2O
3和Fe
3O
4的分解溫度見表;②Fe
2O
3鐵高溫分解成Fe
3O
4 | Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | |
熔點點/℃ | | | 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.
【拓展延伸】①Fe
2O
3高溫分解成Fe
3O
4和一種氣體,寫出該反應的文字或符號表達式三氧化二鐵$\stackrel{高溫}{→}$四氧化三鐵+氧氣或6Fe
2O
3$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$4Fe
3O
4+O
2↑;
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.