Question

在做“铁在氧气里燃烧”实验时，小芳等同学进行了以下探究活动，请你一同参与．
【探究一】：探究铁丝燃烧是否需要纯氧
【实验内容】：取0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、65%、60%、55%的氧气中进行实验．
实验现象

O2%	90%	70%	65%	60%	55%
实验现象	燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好	燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功	燃烧比70%弱，燃烧时间比70%短，实验成功	燃烧比65%弱，燃烧时间更短，实验成功	难以燃烧，只是发红

【结论】：就0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为

＞55%

，且氧气浓度越大，燃烧现象越

剧烈

．（填“剧烈”或“不剧烈”）；
【拓展】：
（1）上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是否合理，请说出理由？

不合理

 （填“合理”或“不合理”），理由：

0.38mm的铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧

；
【探究二】：探究铁丝燃烧产生火星四射的原因
实验内容】：取纯铁丝和铁丝含碳量分别为0.1%、0.32%、0.52%、0.69%的铁丝 （直径均为0.20mm），分别在氧气中进行实验．

C%	纯铁丝	0.1%	0.32%	0.52%	0.69%
实验现象	无火星四射现象，熔断	有短暂火星四射现象，实验欠成功	火星四射现象明显，实验成功	燃烧比0.32%剧烈，火星四射更明显，实验成功	燃烧比0.52%更剧烈，火星四射，实验成功

【结论】：铁丝燃烧产生火星四射现象和

C

（填元素符号）有关，就0.20mm铁丝而言，燃烧剧烈程度和其含量的关系为

对0.2mm的铁丝而言，含碳量越高，火星四射现象越明显

．
【探究三】：探究铁丝的纯度
探究小组取2.10g 铁丝在足量的氧气中充分燃烧，产物经过除杂处理后，得到四氧化三铁的质量为2.32g，试通过计算求出铁丝中铁的质量分数．（要求写出计算过程）

Answer 1

分析：【探究一】由图表可知，0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；
（1）根据0.38mm的铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧进行解答；
【探究二】：由图表可知，铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素含量有关且对0.2mm的铁丝而言，含碳量越高，火星四射现象越明显；
【探究三】：根据四氧化三铁的质量为2.32g求出铁元素的质量进而求出铁丝中铁的质量分数即可．

解答：解：【探究一】由图表可知，0.38mm铁丝而言，燃烧所需氧气的最低体积分数为大于55%且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈；
（1）0.38mm的铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧，所以上述关于铁丝燃烧所需氧气最低浓度的结论是不合理；
【探究二】：由图表可知，铁丝燃烧产生火星四射现象和碳元素含量有关且对0.2mm的铁丝而言，含碳量越高，火星四射现象越明显；
【探究三】：设铁丝中铁的质量为x
3Fe+2O₂

点燃  .

Fe₃O₄
168            232
x             2.32g

168

x

=

232

2.32g

x=1.68g
铁丝中铁的质量分数=

1.68g

2.10g

×100%=80%
答：铁丝中铁的质量分数为80%．
故答案为：【探究一】：＞55%；剧烈；（1）不合理；因为，0.38mm的铁丝可能在氧气浓度为56%～59%的范围内燃烧；
【探究二】：C；对0.2mm的铁丝而言，含碳量越高，火星四射现象越明显；
【探究三】：80%．

点评：此题是一道有关物质燃烧的探究题，解题的关键是利用所学的有关物质的实验，结合相关的题中信息对问题进行分析和探讨．