Question

為了驗(yàn)證“鐵絲可以在純凈的氧氣中燃燒”及“燃燒產(chǎn)物有中Fe^2＋、Fe^3＋的存在”。同學(xué)們將一根火柴棒塞入一段螺旋狀普通細(xì)鐵絲末端固定；用鑷子將鐵絲夾住，然后將火柴在酒精燈上點(diǎn)燃，將鐵絲由集氣瓶口向下慢慢深入，觀察現(xiàn)象：

（1）甲同學(xué)只發(fā)現(xiàn)鐵絲紅熱一下，然后沒(méi)有現(xiàn)象了。請(qǐng)你分析鐵絲沒(méi)有燃燒的可能原因         （填序號(hào)）：

A．氧氣不純（或沒(méi)收集滿）

B．火柴太長(zhǎng)消耗了氧氣

C．鐵絲表面有氧化物（或鐵銹）

D．沒(méi)有預(yù)熱末端鐵絲，溫度沒(méi)有達(dá)到鐵絲的著火點(diǎn)

（2）乙同學(xué)做了一些準(zhǔn)備工作，當(dāng)鐵絲在純凈氧氣中燃燒時(shí)，火星四射，并有黑色固體生成�，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)用品：細(xì)純鐵鐵絲、細(xì)含碳鐵絲、鎂條、細(xì)銅絲、集氣瓶裝的幾瓶純氧、火柴、酒精燈、鑷子、砂紙等。請(qǐng)回答：

①你對(duì)“沒(méi)有火焰”的現(xiàn)象，能提出的問(wèn)題是：                            ；驗(yàn)證方法是：                                                             。

②為了找出鐵絲在純氧中燃燒“火星四射”的原因，其假設(shè)和對(duì)應(yīng)驗(yàn)證方法是：

                                                                         。

③如果探究發(fā)現(xiàn)只有含碳細(xì)鐵絲在純氧中燃燒才出現(xiàn)“火星四射”現(xiàn)象，你分析其原因是：                                                                 。

（3）丙某同學(xué)為了驗(yàn)證“鐵在氧氣的燃燒產(chǎn)物中有Fe^2＋、Fe^3＋的存在”，設(shè)計(jì)并進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn)：

試回答下列問(wèn)題：

①試劑1是         ，試劑2是            。

②加入新制氯水后溶液中顏色加深是因?yàn)椋ㄓ秒x子方程式表示）                  

                                                              。

③該同學(xué)猜想血紅色溶液一段時(shí)間后變?yōu)闊o(wú)色溶液的原因是溶液中的+3價(jià)鐵被還原為+2價(jià)鐵，你認(rèn)為該同學(xué)的猜想合理嗎?                  。若你認(rèn)為不合理，請(qǐng)?zhí)岢瞿愕牟孪?u>                                                ，并設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證(若你認(rèn)為合理，該空不要作答)                                                。

Answer 1

（1）ABCD（填對(duì)2個(gè)給1分，全對(duì)2分）。（2）①是否所有金屬在純氧中燃燒都沒(méi)有火焰（1分）； 取鎂條或細(xì)銅絲（1分）用同樣方法點(diǎn)燃伸入裝純氧的集氣瓶，觀察是否有火焰（1分）。②若為鐵絲中含碳引起的（1分），應(yīng)取細(xì)純鐵鐵絲、細(xì)含碳鐵絲分別在純氧中點(diǎn)燃觀察（1分）；若所有金屬絲在純氧中燃燒都會(huì)火星四射（1分），則應(yīng)同時(shí)取上述幾種金屬絲用砂子將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象（1分）。③（1分）燃燒時(shí)炭粒生成的氣體CO₂在熔融液態(tài)鐵中形成氣泡而炸裂。（3）①稀鹽酸或硫酸（1分）；KSCN溶液（1分）；② 2Fe^2＋＋C1₂＝2Fe^3＋＋2C1^－、Fe^3＋＋SCN^－＝[Fe(SCN)]^2＋；（2分）；③不合理（1分）；猜想是[Fe(SCN)]^2＋離子中的SCN^－被過(guò)量的氯水氧化（2分）；設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，仍不變紅色（或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，變紅色）（1分）。

解析:

（1）可首先從燃燒的條件探索，氧氣的量不足或溫度未達(dá)到著火點(diǎn)，其次從鐵絲的本身考慮，結(jié)合金屬鎂鋁的表面的氧化物薄膜的緣故。故ABCD都有可能。（2）沒(méi)有火焰是否所有金屬在純氧中燃燒都沒(méi)有火焰，可取活潑性相近的鎂條或常見(jiàn)的細(xì)銅絲用同樣方法點(diǎn)燃伸入裝純氧的集氣瓶，觀察是否有火焰來(lái)驗(yàn)證�！盎鹦撬纳洹蓖�于爆炸，可能是鐵絲中含碳燃燒產(chǎn)生的CO₂所致，故應(yīng)取細(xì)純鐵鐵絲和細(xì)含碳鐵絲分別在純氧中點(diǎn)燃觀察分析。（3）所加的試劑1應(yīng)能溶解鐵的氧化物且不能將其中的物質(zhì)氧化，則只能取稀鹽酸或稀硫酸，而不能用氧化性的酸。加入試劑2后溶液變?yōu)檠�紅色，則由于其中含有Fe³⁺，故應(yīng)加入的含有SCN^-的溶液，如KSCN溶液。滴加氯水溶液顏色加深，是由于發(fā)生了反應(yīng)：2Fe^2＋＋C1₂＝2Fe^3＋＋2C1^－、Fe^3＋＋SCN^－＝[Fe(SCN)]^2＋，[Fe(SCN)]^2＋濃度增大。猜想是[Fe(SCN)]^2＋離子中的SCN^－被過(guò)量的氯水氧化；設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為在褪色后溶液加入FeCl₃溶液，仍不變紅色或在褪色后溶液加入加入KSCN溶液，變紅色。