Question

13．在做“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)時(shí)，小芳等同學(xué)進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請你一同參與．
（1）實(shí)驗(yàn)時(shí)要用砂紙擦去鐵絲表面的鐵銹，這個(gè)過程屬于物理變化．
（2）明明同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，集氣瓶炸裂了，請你幫助他分析一下可能的原因集氣瓶底沒有放少量水或鋪一層細(xì)沙．
（3）請用化學(xué)符號(hào)寫出鐵在氧氣中燃燒反應(yīng)的表達(dá)式：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄，該反應(yīng)屬于化合（填“化合”或“分解”）反應(yīng)．
（4）探究直徑為0.38mm的鐵絲燃燒是否需要純氧
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、65%、60%、55%的氧氣中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下表所示：

O2的體積分?jǐn)?shù)	90%	70%	65%	60%	55%
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	燃燒劇烈、燃燒時(shí)間長，效果好	燃燒比90%弱，燃燒時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)成功	燃燒比70%弱，燃燒時(shí)間比70%短，實(shí)驗(yàn)成功	燃燒比65%弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)成功	難以燃燒，只是發(fā)紅

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】：就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為60%，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越劇烈．（填“劇烈”或“不劇烈”）；
【實(shí)驗(yàn)拓展】：（1）上述關(guān)于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結(jié)論是否合理，請說出理由？不合理 （填“合理”或“不合理”），理由：因?yàn)?.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內(nèi)燃燒．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)是否生成新物質(zhì)來分析；
（2）由鐵絲燃燒時(shí)放出大量的熱量，生成的熔化物如果濺落到集氣瓶底部會(huì)使集氣瓶因局部溫度過高而炸裂去分析；
（3）根據(jù)化學(xué)反應(yīng)的原理以及基本反應(yīng)類型的判斷方法來分析；
（4）圖表可知，0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為大于55%且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越劇烈；根據(jù)0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內(nèi)燃燒進(jìn)行解答．

解答 解：（1）用砂紙擦去鐵絲表面的鐵銹的過程中沒有新物質(zhì)生成，所以發(fā)生的屬于物理變化；故填：物理．
（2）由于鐵絲燃燒時(shí)放出大量的熱量，生成的熔化物如果濺落到集氣瓶底部會(huì)使集氣瓶因局部溫度過高而炸裂，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要在集氣瓶底部放少量水或細(xì)沙（如果燃著的細(xì)鐵絲碰到了瓶壁，也會(huì)使集氣瓶因局部溫度過高而炸裂）；由于題目中說做實(shí)驗(yàn)時(shí)集氣瓶炸裂了，故可能是集氣瓶底部沒有鋪細(xì)沙或放水（或燃著的細(xì)鐵絲碰到了瓶壁）；故填：集氣瓶底沒有放少量水或鋪一層細(xì)沙．
（3）鐵與氧氣在點(diǎn)燃的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵，該反應(yīng)符合“多變一”的特征，屬于化合反應(yīng)；故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；化合；
（4）【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】：由圖表可知，0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為60%時(shí)，鐵絲燃燒，所以所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)大于60%，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越劇烈；故填：劇烈；
【實(shí)驗(yàn)拓展】：0.38mm的鐵絲有可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內(nèi)燃燒，所以上述關(guān)于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結(jié)論是不合理；
故填：不合理；因?yàn)?.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56%～59%的范圍內(nèi)燃燒．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生根據(jù)氧氣的性質(zhì)結(jié)合圖表信息分析、解決問題的能力，難度不大，細(xì)心分析即可．