[题目]常见金属在氧气中能剧烈燃烧.某化学探究小组对“铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射有兴趣.于是进行了如下探究:铁丝在氧气中燃烧会火星四射与哪些因素有关呢?猜想一:可能与金属的沸点有关,猜想二:可能与氧气的浓度有关,猜想三:可能与铁中含碳量有关.镁的沸点为1107℃,铁的沸点为2705℃.该探究小组用将镁丝.纯细铁丝和两种不同含碳量的细铁丝(镁丝和铁丝直� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】常见金属在氧气中能剧烈燃烧。某化学探究小组对“铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射”有兴趣。于是进行了如下探究：

（提出问题）铁丝在氧气中燃烧会火星四射与哪些因素有关呢？

（猜想与假设）猜想一：可能与金属的沸点有关；猜想二：可能与氧气的浓度有关；猜想三：可能与铁中含碳量有关。

（查阅资料）镁的沸点为1107℃；铁的沸点为2705℃。

（设计并实验）该探究小组用将镁丝、纯细铁丝和两种不同含碳量的细铁丝（镁丝和铁丝直径均为0.4mm）分别放入空气和氧气中燃烧。记录燃烧时的现象如下表。

（收集证据）（1）若要比较细铁丝燃烧的剧烈程度与氧气的纯度有关，应选择的实验编号组合是_____。由实验③和④对比可知，产生火星四射的现象与细铁丝中含碳量的关系：_____。

（解释与结论）（2）通过探究，了解细铁丝在纯净的氧气燃烧时会火星四射的原因。请写出细铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体的化学方程式为：_____。

（3）细铁丝中含有不同的含碳量，碳元素在燃烧过程中生成二氧化碳气体，将反应生成的熔化物四氧化三铁推了出去，从而产生了火星四射的现象。为保证实验成功，选用的铁丝中含碳量要控制的范围为_____。

（4）取一段含碳量0.6%的细铁丝绕成螺旋状，投入盛有足量的稀盐酸的烧杯中充分反应，可观察的现象为_____，并在烧杯底有少量的黑色残渣，其化学式为C。

【答案】①和② 铁丝中含碳量越高，火星四射的现象越明显 3Fe+2O2Fe3O4 ≥0.6% 铁丝溶解，产生无色气体，无色溶液变成浅绿色

【解析】

细铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气。

[收集证据]（1）①和②的氧气的质量分数不同，若要比较细铁丝燃烧的剧烈程度与氧气的纯度有关，应选择的实验编号组合是①和②。由实验③和④对比可知，产生火星四射的现象与细铁丝中含碳量的关系铁丝中含碳量越高，火星四射的现象越明显。

[解释与结论]（2）细铁丝在氧气中燃烧生成黑色的四氧化三铁固体的化学方程式为3Fe+2O2Fe3O4。

（3）铁丝中含碳量为0.6%，碳元素在燃烧过程中生成二氧化碳气体，将反应生成的熔化物四氧化三铁推了出去，从而产生了火星四射的现象，故为保证实验成功，选用的铁丝中含碳量要控制的范围为大于或等于0.6%。

（4）铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，取一段含碳量0.6%的细铁丝绕成螺旋状，投入盛有足量的稀盐酸的烧杯中充分反应，可观察的现象为铁丝溶解，产生无色气体，无色溶液变成浅绿色，并在烧杯底有少量的黑色残渣，其化学式为C。

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（作出猜想）久置固体中可能含有Fe、Fe2O3、CaO、Ca(OH)2和CaCO3。

（查阅资料）铁与氯化铁溶液在常温下发生反应生成氯化亚铁。

（实验探究）小刚设计了方案一：

实验操作	实验现象	实验结论
取少量固体放于试管中，滴加足量的______。	固体逐渐消失，有无色气泡产生，得到浅绿色溶液。	固体中一定含有____，一定不含Fe2O3。

同学们认为小刚的方案一并不能得出一定不含Fe2O3的结论，理由是：______。大家讨论后设计如下实验二方案继续验证。

步骤②中固体溶解时放出热量，由此可以判断固体中一定含有________________。写出该过程中反应的化学方程式______________。

同学们对滤渣B再进行探究：

实验操作	实验现象	实验结论
取滤渣B于试管中，加入适量稀盐酸，生成的气体通入澄清石灰水	固体减少，__________，石灰水变浑浊。	固体中一定含有CaCO3和Fe2O3。