Question

6．在復(fù)習(xí)鐵的化學(xué)性質(zhì)時，某小組同學(xué)再一次對鐵絲在氧氣中燃燒實驗的影響因素進(jìn)行了更深入的探究．
【提出問題】：鐵絲燃燒與氧氣濃度有關(guān)．
【查閱資料】1、氮氣性質(zhì)穩(wěn)定，在加熱條件下不與鐵、碳、氧氣等物質(zhì)反應(yīng)．
2、普通鐵絲的含碳量在0.6%左右，熟鐵絲的含碳量在0.2%以下．
【進(jìn)行實驗】：取5根相同的鐵絲（直徑0.6mm），卷成相同的螺旋狀后，分別在體積分?jǐn)?shù)不同的氧氣中用如圖裝置進(jìn)行實驗（其余為氮氣）．
實驗記錄如表：

	V（O2）%	實驗現(xiàn)象
第一次	90%	燃燒劇烈，火星四射，燃燒時間長，實驗成功
第二次	80%	燃燒現(xiàn)象與90%的相比沒有明顯差異，實驗成功
第三次	70%	燃燒比80%的弱，燃燒時間比80%的短，實驗成功
第四次	60%	燃燒比70%的弱，燃燒時間更短，實驗成功
第五次	50%	鐵絲沒有燃燒

（1）第一次實驗中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（2）通過這組探究實驗，小剛同學(xué)得出結(jié)論：這種直徑為0.6mm的鐵絲在氧氣濃度低于50%時不燃燒（氧氣濃度高于60%時可以燃燒）．
【提出問題】：鐵絲燃燒與氧氣的接觸面積有關(guān)．
【進(jìn)行實驗】：取多束相同的細(xì)生鐵絲（直徑0.2mm），每束長度和重量均與上組實驗一致，重復(fù)第一組實驗．發(fā)現(xiàn)前五次實驗中鐵絲均劇烈燃燒，補充第六、七次實驗如表：

	V（O2）%	實驗現(xiàn)象
…	…	…
第五次	50%	火星四射，燃燒現(xiàn)象與60%的相比沒有明顯差異，實驗成功
第六次	40%	火星四射，燃燒比50%的弱，燃燒時間短，實驗成功
第七次	30%	鐵絲沒有燃燒

（3）通過第二組探究，小剛同學(xué)得出結(jié)論：在控制氧氣濃度（或每束鐵絲長度、重量）條件下，鐵絲表面積越大就能在更低濃度的氧氣中燃燒．
【反思與評價】
（4）小明同學(xué)推測如果將鐵絲換成鐵粉，有可能在更低濃度的氧氣中燃燒．他準(zhǔn)備選擇鐵粉和濃度為BC的氧氣進(jìn)行對比實驗．
A.40%                 B.30%                 C.20%
（5）在第二組探究實驗過程中，小紅同學(xué)使用了更加柔軟的0.2mm熟鐵絲，結(jié)果發(fā)現(xiàn)實驗中觀察不到火星四射現(xiàn)象，由此她認(rèn)為實驗中火星四射的原因是鐵絲中含碳量高．

Answer 1

分析 【提出問題】根據(jù)實驗探究的目的來分析；
（1）根據(jù)鐵絲在氧氣中燃燒的原理來分析；
（2）分析表格內(nèi)的氧氣濃度與實驗現(xiàn)象的關(guān)系；
（3）根據(jù)控制變量的試驗方法進(jìn)行分析；
（4）根據(jù)表格數(shù)據(jù)可知，氧氣濃度低于40%后鐵絲不燃燒來分析；
（5）通過對比可知鐵絲含碳越高，火星越多，所以鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象與含碳量有關(guān)．

解答 解：【提出問題】由實驗探究的目的可知，提出的問題為：鐵絲燃燒與氧氣的濃度有關(guān)；故填：氧氣濃度；
（1）鐵與氧氣在點燃的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵；故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；
（2）由表格數(shù)據(jù)即實驗現(xiàn)象可知，當(dāng)氧氣的濃度低于50%時，鐵絲不燃燒；故填：這種直徑為0.6mm的鐵絲在氧氣濃度低于50%時不燃燒（氧氣濃度高于60%時可以燃燒）；
（3）通過第二組探究，小剛同學(xué)得出結(jié)論：在控制氧氣濃度（或每束鐵絲長度、重量）條件下，鐵絲表面積越大就能在更低濃度的氧氣中燃燒．故填：氧氣濃度（或每束鐵絲長度、重量）；
【反思與評價】
（4）鐵絲在氧氣濃度低于40%后不能燃燒，若要探究鐵粉是否能在更低濃度的氧氣中燃燒，可選擇揚琴冰毒低于40%的，故填：BC；
（5）由以上探究可知：鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星的多少與含碳量有關(guān)，所以鐵絲在氧氣中燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象的原因可能是鐵絲中含碳量有關(guān)；故填：鐵絲中含碳量高．

點評 本題通過對比實驗探究考查鐵絲燃燒的現(xiàn)象和反應(yīng)的化學(xué)方程式，同時要求能從探究中學(xué)會對比分析．