做完“鐵在氧氣里燃燒”實驗后，某興趣小組有一些疑惑不解的問題，于是他們進行了以下探究活動，請你一同參與．
【問題1】細鐵絲在氧氣中燃燒為什么會“火星四射”？
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)． ②含碳細鐵絲燃燒時，其中的炭粒生成的CO
2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象．
【設(shè)計實驗】為了探究細鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因，該小組同學(xué)設(shè)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(xiàn)象．你認為他們的方案
合理
合理
（填“合理”或“不合理”）．
【實驗探究1】小明做細鐵絲在氧氣中的燃燒實驗時，他把細鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴．點燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到細沙，如圖所示），但不見鐵絲燃燒，反復(fù)實驗均未成功．
該同學(xué)認為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種：
A．鐵絲表面有銹跡，影響了反應(yīng)的進行；
B．點燃火柴后立即將它伸入瓶內(nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；
C．火柴燃燒時有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故．瓶內(nèi)氧氣會膨脹逸出，使鐵絲無法燃燒．
實驗：根據(jù)以上假設(shè)，他對實驗應(yīng)作的相應(yīng)改進為：
（1）
用砂紙將鐵絲表面的銹除去
用砂紙將鐵絲表面的銹除去
；（2）
待火柴快燒盡再將鐵絲放入集氣瓶中
待火柴快燒盡再將鐵絲放入集氣瓶中
；（3）
將鐵絲和火柴伸至集氣瓶中上部，緩緩伸至集氣瓶底部
將鐵絲和火柴伸至集氣瓶中上部，緩緩伸至集氣瓶底部
．
【問題2】鐵燃燒時濺落下來的黑色物質(zhì)中還有沒有鐵呢？
【查閱資料2】①自然界中鐵的氧化物主要是Fe
3O
4和Fe
2O
3兩種（FeO極易被氧化為Fe
2O
3）；②鐵的氧化物均能溶于酸的溶液．
【實驗探究2】將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎，裝入試管，加入
稀鹽酸、硫酸銅等
稀鹽酸、硫酸銅等
溶液，觀察到的現(xiàn)象是
冒氣泡、出現(xiàn)紅色固體等
冒氣泡、出現(xiàn)紅色固體等
，說明鐵燃燒時濺落下來的黑色物質(zhì)中還含有鐵．
【問題3】鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe
2O
3呢？
【查閱資料3】①Fe
3O
4和Fe
2O
3的分解溫度、鐵的熔點見表：②Fe
2O
3高溫時分解成Fe
3O
4．
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
鐵 |
| 分解溫度/℃ |
1538 |
1400 |
- |
| 熔點/℃ |
- |
- |
1535 |
【理論探討】
根據(jù)實驗現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時產(chǎn)生的高溫應(yīng)在
l535℃～l538℃
l535℃～l538℃
之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe
2O
3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是Fe
3O
4．
【拓展延伸】
（1）小林同學(xué)發(fā)現(xiàn)“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來，觀察到火星四射，并有黑色固體生成，請寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式
；
（2）Fe
2O
3高溫時會分解成Fe
3O
4和一種氣體，請寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式
；
（3）有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色
由黑色變成紅棕色
由黑色變成紅棕色
，就說明包裝盒破損進氣，這樣售貨員就能及時發(fā)現(xiàn)并處理．
”表示碳原子，“
”表示氫原子，“
”表示氧原子，該反應(yīng)的生成物A應(yīng)為
價，則氮元素的化合價為 價．
