Question

【題目】在學(xué)完氧氣的性質(zhì)后，某校課外小組同學(xué)對(duì)鐵與氧氣的反應(yīng)進(jìn)行了更深入地研究。

（1）實(shí)驗(yàn)1：在燃著的酒精上方抖落鐵粉，觀察到火星四射，如圖所示。

①鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉卻能在空氣中燃燒，由此說(shuō)明在某些工業(yè)生產(chǎn)中將原料粉碎的目的是________。

②鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中能燃燒，其燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為________。

（2）實(shí)驗(yàn)2：用排水法收集等量的氧氣作如下圖所示實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)中所用的3根鐵絲均從同1根長(zhǎng)鐵絲上截取，并且長(zhǎng)度相同。

實(shí)驗(yàn)裝置	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
	鐵絲均燃燒，劇烈程度不同，Ⅱ最劇烈，其次是Ⅲ，較弱的是Ⅰ。

①若實(shí)驗(yàn)中集氣瓶底部不預(yù)留少量水，則可能造成的結(jié)果是________。

②繞成螺旋狀的鐵絲比直鐵絲燃燒劇烈的原因是________。

A. 繞成螺旋狀的鐵絲著火點(diǎn)降低

B. 繞成螺旋狀的鐵絲與O2接觸面積大

C. 繞成螺旋狀的鐵絲能夠更好地聚熱，預(yù)熱效果好

（3）實(shí)驗(yàn)3：用排水法收集等量的氧氣，取不同型號(hào)的鐵絲進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（鐵絲的長(zhǎng)度、繞成的螺旋圈數(shù)等相同）。

小資料：型號(hào)為304L、304、302鐵絲，含碳量分別約為 0.03％、0.08％、0.15％。

鐵絲種類(lèi)	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
304L	輕微火星四射
304	明顯的火星四射
302	劇烈的火星四射

由該實(shí)驗(yàn)可得到的結(jié)論是________。

（4）對(duì)于鐵與氧氣的反應(yīng)，你還想研究的問(wèn)題是_________。

Answer 1

【答案】增大反應(yīng)物接觸面積，加快反應(yīng)速率 3Fe +2O2 Fe3O4 集氣瓶炸裂 C 其他條件相同時(shí)，鐵絲中含碳量越高，燃燒越劇烈 氧氣的濃度對(duì)鐵絲燃燒的影響（鐵絲的粗細(xì)對(duì)其燃燒的影響等）

【解析】

（1）鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因?yàn)殍F粉與氧氣的接觸面積增大；鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，配平即可；

（2）根據(jù)鐵絲燃燒的生成物溫度很高、繞成螺旋狀的鐵絲的特點(diǎn)來(lái)分析；

（3）根據(jù)鐵絲的含碳量與鐵絲燃燒的現(xiàn)象來(lái)分析；

（4）根據(jù)影響鐵與氧氣反應(yīng)的其他因素來(lái)分析。

（1）①鐵絲在空氣中不能燃燒，鐵粉在空氣中能燃燒，這是因?yàn)殍F粉與氧氣的接觸面積增大；

②鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成四氧化三鐵，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O2Fe3O4；

（2）①鐵絲燃燒的生成物溫度很高，為了防止高溫生成物濺落、炸裂瓶底，需要在集氣瓶底部放少量的水；

②繞成螺旋狀的鐵絲比直鐵絲燃燒劇烈的原因是繞成螺旋狀的鐵絲能夠更好地聚熱，預(yù)熱效果好；

（3）由實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象可知，在其他條件相同時(shí)，鐵絲中含碳量越高，燃燒越劇烈；

（4）對(duì)于鐵與氧氣的反應(yīng)，氧氣的濃度、鐵絲的粗細(xì)可能對(duì)鐵絲的燃燒現(xiàn)象也會(huì)產(chǎn)生影響。