练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 初中化学 > 题目详情
    做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某兴趣小组有一些疑惑不解的问题，于是他们进行了以下探究活动，请你一同参与．
    【问题1】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”？
    【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质． ②含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象．
    【设计实验】为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因，该小组同学设计的实验方案是：取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝，分别在足量的氧气中燃烧，观察现象．你认为他们的方案
    合理
    合理
    （填“合理”或“不合理”）．
    【实验探究1】小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时，他把细铁丝绕成螺旋状，一端系在一根铁丝上，另一端系上一根火柴．点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部（没有接触到细沙，如图所示），但不见铁丝燃烧，反复实验均未成功．
    该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：
    A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；
    B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利于铁丝的燃烧；
    C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧．
    实验：根据以上假设，他对实验应作的相应改进为：
    （1）
    用砂纸将铁丝表面的锈除去
    用砂纸将铁丝表面的锈除去
    ；（2）
    待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中
    待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中
    ；（3）
    将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部
    将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部
    ．
    【问题2】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
    【查阅资料2】①自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；②铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
    【实验探究2】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
    稀盐酸、硫酸铜等
    稀盐酸、硫酸铜等
    溶液，观察到的现象是
    冒气泡、出现红色固体等
    冒气泡、出现红色固体等
    ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
    【问题3】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    【查阅资料3】①Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：②Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
    Fe3O4 Fe2O3 铁
    分解温度/℃ 1538 1400 -
    熔点/℃ - - 1535
    【理论探讨】
    根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
    l535℃～l538℃
    l535℃～l538℃
    之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4．
    【拓展延伸】
    （1）小林同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，请写出该反应的化学方程式
    3Fe+2O2
     点燃 
    .
     
    Fe3O4
    3Fe+2O2
     点燃 
    .
     
    Fe3O4
    ；
    （2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
    6Fe203
     高温 
    .
     
    4Fe304+02↑
    6Fe203
     高温 
    .
     
    4Fe304+02↑
    ；
    （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
    由黑色变成红棕色
    由黑色变成红棕色
    ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．
    分析：[设计实验]：根据[查阅资料1]可知铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象，是因为有碳的原因．要证明这一点就要取含碳铁丝与不含碳铁丝进行比较；
    [实验探究1]：根据该同学分析的实验失败的原因采取对应的改进措施；
    [实验探究2]：根据铁能与稀盐酸反应生成气体，也能与硫酸铜反应，置换出红色的铜，设计实验来鉴别黑色物质中是否含有铁；
    [理论探讨]：铁丝燃烧的生成物是四氧化三铁，说明四氧化三铁还未分解，铁的熔点是l535℃，由此推测铁在氧气中燃烧产生的高温应是氧化铁分解，而四氧化三铁还未分解，据此判断温度范围；
    [拓展延伸]
    （1）四氧化三铁是黑色的固体，据反应原理书写方程式；
    （2）据反应物、生成物、反应条件书写方程式；
    （3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁．
    解答：解：【设计实验】通过[查阅资料1]知“含碳细铁丝燃烧时，其中的炭粒生成的CO2气体在熔融液态物质中形成气泡，熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的”；要验证这一点，可进行对比试验，也就是取含碳铁丝与不含碳铁丝分别在氧气中燃烧，观察现象．故该同学的实验设计是合理的；
    【实验探究1】该同学认为可能导致失败的原因主要有三种：A．铁丝表面有锈迹，影响了反应的进行；B．点燃火柴后立即将它伸入瓶内，火柴燃烧消耗了氧气，不利铁丝燃烧；C．火柴燃烧时有大量的热量放出，将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部，因热胀冷缩之故．瓶内氧气会膨胀逸出，使铁丝无法燃烧；针对以上假设，可设计对应的实验加以验证：（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部，然后观察现象进行判断；
    【实验探究2】：要想证明：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁，可以将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入稀盐酸或硫酸铜等溶液，如果出现冒气泡、出现红色固体等现象，就证明黑色物质中还含有铁；
    【理论探讨】：根据Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点，首先铁需要在融化状态下反应，所以应该是高于1535℃，其次是要防止四氧化三铁分解，所以温度应该是低于1538℃，所以应该控制温度在l535℃～l538℃，这是Fe2O3的分解温度低，已经分解了，铁在氧气里燃烧的产生是只有Fe3O4；
    【拓展延伸】：（1）“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来，观察到火星四射，并有黑色固体生成，说明生成四氧化三铁，反应方程式是3Fe+2O2
     点燃 
    .
     
    Fe3O4；
    （2）已知反应物和生成物，写出反应，配平即可：6Fe203
     高温 
    .
     
    4Fe304+02↑；
    （3）如果包装盒破损进气，空气中的氧气就把氧化亚铁氧化，黑色就变成红棕色氧化铁；
    故答案为：
    [设计实验]合理；
    [实验探究1]（1）用砂纸将铁丝表面的锈除去；（2）待火柴快烧尽再将铁丝放入集气瓶中；（3）将铁丝和火柴伸至集气瓶中上部，缓缓伸至集气瓶底部；
    [实验探究2]稀盐酸、硫酸铜等；冒气泡、出现红色固体等；
    [理论探讨]l535℃～l538℃；
    [拓展延伸]
    （1）3Fe+2O2
     点燃 
    .
     
    Fe3O4； （2）6Fe203
     高温 
    .
     
    4Fe304+02↑；    （3）由黑色变成红棕色．
    点评：本题考查铁丝燃烧实验及铁的化学性质，探究铁的不同氧化物之间的转化关系等知识，以及控制反应条件得到不同产物的方法，认真分析所给的资料，同时结合所学的知识，才能得出正确结论．
    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：初中化学 来源： 题型：

    做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
    [问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
    [查阅资料1]
    （1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4（黑色）和Fe2O3（红褐色）两种[FeO（黑色）极易被氧化为Fe2O3]；
    （2）铁的氧化物均能溶于盐酸或硫酸的溶液．
    （3）铁单质也能与盐酸或硫酸的溶液反应，生成氢气．
    [实验探究]
    将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
     
    溶液，观察到的现象是
     
    ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
    [问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    [查阅资料2]
    （1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
    Fe3O4 Fe2O3 铁
    分解温度/℃ 1538 1400
     
    熔点/℃
     
     
    		 1535
    （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
    [理论探讨]
    根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
     
    之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．
    [拓展延伸]
    （1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须
     
    ；
    （2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的文字表达式
     
    ；
    （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
     
    ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：

    做完“铁在氧气里燃烧”实验后，小冬同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
    问题1：铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
    【查阅资料1】：
    （1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
    （2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
    【实验探究】：将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
     
    溶液，观察到的现象是
     
    ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
    Fe3O4 Fe2O3 铁
    分解温度/℃ 1538 1400 -
    熔点/℃ - - 1535
    问题2：铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    【查阅资料2】：
    （1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
    （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
    【理论探讨】：
    根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
     
    之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产生是Fe3O4．
    【拓展延伸】：
    （1）实验中为了防止集气瓶炸裂，必须
     
    ；
    （2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
     
    ；
    （3）有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末，若粉末的颜色
     
    ，就说明包装盒破损进气，这样售货员就能及时发现并处理．

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：阅读理解

    做完“铁在氧气里燃烧”的实验后，小李同学有两个疑惑不解的问题，于是她进行了以下探究活动，请你一同参与．
    【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还有没有铁呢？
    【资料卡1】
    （1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）；
    （2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
    【实验探究】将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
     
    溶液，观察到的现象是
     
    ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．小李想到用磁铁吸引也可以更简便的明黑色物质中是否有铁，你认为这种方法可行吗？
     
    ，理由是
     
    ．
    【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    【资料卡2】（1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见下表：
    Fe3O4 Fe2O3 铁
    分解温度/℃ 1538 1400 --
    熔点/℃ -- -- 1535
    （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
    【理论探讨】根据实验现象，并结合表中数据，可推知铁
    在氧气里燃烧时产生的高温应在
     
    之间，在此 温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4．
    【拓展延伸】
    （1）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
     
    ．
    （2）在探究铁生锈的条件时，将铁钉浸没在试管里的食盐水中，一段时间后，发现试管底部出现了黑色粉末．对此黑色粉末的组成做了如下几种猜测：
    ①Fe、②Fe2O3、③Fe3O4、④FeCl3、⑤数种物质的混合物．
    你认为上述猜想中，不做实验就可排除的是
     
    和
     
    填序号），理由是
     
    ；你认为黑色粉末还可能是
     
    ，理由是
     
    ．

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：

    做完“铁在氧气里燃烧”实验后，某同学对反应的生成物成分进行探究．
    【问题1】铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁吗？
    【查阅资料】
    （1）铁的氧化物主要是：Fe3O4（黑色），Fe2O3（红褐色），FeO（黑色）．其中FeO极易被氧化为Fe2O3．
    （2）铁的氧化物均能溶于盐酸或硫酸溶液．
    【实验探究】
    将冷却后的黑色物质碾碎，装入试管，加入
    稀盐酸或稀硫酸
    稀盐酸或稀硫酸
    溶液，观察到的现象是
    冒气泡
    冒气泡
    ，说明溅落下来的黑色物质中还含有铁．
    【问题2】铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    【查阅资料】
    铁在氧气里燃烧时产生的高温在1535℃以上，在此温度时Fe2O3已分解．
    【拓展延伸】
    （1）实验中为了防止集气瓶瓶底炸裂，必须
    在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）
    在集气瓶底部放少量的水（或在集气瓶底部铺一层细沙）
    ；
    （2）Fe2O3高温时会分解成Fe3O4和一种气体，请写出此反应的化学方程式
    6Fe2O3
     高温 
    .
     
    4Fe3O4+O2↑
    6Fe2O3
     高温 
    .
     
    4Fe3O4+O2↑
    ；
    （3）有些食品密封包装盒的透明盖内放FeO粉末，若粉末的颜色
    由黑色变成红褐色
    由黑色变成红褐色
    ，就说明包装盒破损有空气进入．

    查看答案和解析>>

    科目：初中化学 来源： 题型：

    做完“铁在氧气里燃烧”实验后小东同学有2个疑惑不解的问题，于是他进行了以下探究活动，请你一同参与．
    [问题1]铁燃烧时溅落下来的黑色为物质（部分熔化）中还有没有铁？
    [查阅资料1]
    （1）自然界中铁的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3这两种（FeO极易被氧化为Fe2O3）：
    （2）铁的氧化物均能溶于酸的溶液．
    [实验探究]将冷却后的黑色物质辗碎，装入试管，加入
    盐酸
    盐酸
    溶液，观察到的现象是
    冒出气泡
    冒出气泡
    ，说明铁燃烧时溅落下来的黑色物质中还含有铁．
    [问题2]铁燃烧的产物为什么不是Fe2O3呢？
    [查阅资料2]
    （1）Fe3O4和Fe2O3的分解温度、铁的熔点见表：
    Fe3O4 Fe2O3 铁
    分解温度 1538 1400  
    熔点∕℃   1535
    （2）Fe2O3高温时分解成Fe3O4．
    [理论探讨]根据实验现象和表中数据，可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
    1535℃～1538℃
    1535℃～1538℃
    之间，在此温度范围内Fe2O3已分解，所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe3O4．
    [拓展延伸]有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色FeO粉末，若粉末的颜色
    由黑色变为红色
    由黑色变为红色
    ，就说明包装盒破损进气，售货员就能及时发现并处理．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案