某化學興趣小組的同學對鐵以及含鐵物質的相關現象產生了興趣,進行了一系列探究活動,請你一同參與。
【探究一】:鐵絲燃燒是否需要純氧
(實驗內容)取長短相同直徑均為0.38mm的鐵絲,分別在O2含量不同的情況下實驗。
(實驗現象)
O2% | 90% | 70% | 60% | 55% |
實驗現象 | 燃燒劇烈,燃燒時間長,效果好 | 燃燒比90%弱,燃燒時間短,實驗成 | 燃燒比70%弱,燃燒時間更短,實驗成功 | 難以燃燒 |
排水
排水
法收集,鐵絲燃燒的化學方程式為 3Fe+2O2 Fe3O4
點燃
3Fe+2O2 Fe3O4
。點燃
(結論)就0.38mm鐵絲而言,燃燒所需氧氣的最低體積分數在
55%-60%
55%-60%
范圍。【探究二】鐵絲燃燒產生火星四射的原因
(查閱資料)日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質。
(實驗內容)取長短相同、直徑均為0.20mm、含碳量不同的鐵絲分別在足量的氧氣中燃燒。
觀察現象:(2)如表是將幾種鐵絲放入氧氣中燃燒時的實驗現象的記錄,請你分析完成表:
物質 | 純鐵絲 | 含碳0.05%的鐵絲 | 含碳0.2%的鐵絲 | 含碳0.6%的鐵絲 |
燃燒時的現象 | 無火星四射現象,熔斷 | 劇烈燃燒,極少火星 | 劇烈燃燒,少量火星 |
劇烈燃燒,火星四射 劇烈燃燒,火星四射
|
C
C
(填元素符號)有關。這種細鐵絲燃燒時,同時生成 CO2
CO2
(填化學式)氣體在熔融液態物質中形成氣泡,熔融液態物質因氣泡炸裂引起“火星四射”的現象。(探究三)對含有鐵粉的“暖寶寶”進行探究,并利用發熱原理測定空氣中氧氣的體積分數。
(查閱資料)1、鐵粉是黑色2、鐵能與稀鹽酸發生反應產生氫氣。
同學們在實驗室打開一片暖寶寶,取出其中黑色粉末做了下面的實驗。
Ⅰ.黑色粉末成分的探究
操作 | 現象 | 結論 |
取暖寶寶中的黑色粉末于試管中,加入足量稀鹽酸 | 產生大量氣泡 產生大量氣泡 |
黑色粉末中有鐵粉 |
反應結束之后,發現仍有黑色固體殘留,經過過濾,洗滌,干燥,獲得黑色粉末。取樣于試管中,通入氧氣點燃,產物通入澄清石灰水。 | 澄清石灰水變渾濁 | 黑色粉末中還有活性炭粉 |
按圖1(夾持儀器已略去)采用傳感器收集數據,將拆除包裝的暖寶寶倒入三頸燒瓶中,密封裝置,開始收集,觀察曲線變化(如圖2A、圖B、圖C)。

從收集到的圖象看暖寶寶發熱是因為顆粒微小的鐵粉與
水
水
和氧氣等物質發生反應,并 放出
放出
熱量(填寫“吸收”或“放出”),這一反應與鐵生銹原理一致。Ⅲ.實驗拓展
利用上述原理,同學們設計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量,實驗開始前的裝置如圖3所示,量筒中水的讀數為100mL。

(4)實驗過程中,可以觀察的現象是溫度計溫度
升高
升高
(“升高”或“降低”)。(5)冷卻一段時間之后,打開彈簧夾,水從量筒中流入玻璃瓶(容積為250mL)最后量筒內水為63mL(鐵粉生銹消耗的水忽略不計),通過計算,本實驗數據測得空氣中氧氣的體積分數為:
16.8%
16.8%
。(6)上述結果與理論值相比,引起誤差的原因可能是
ABCDE
ABCDE
。A、裝置漏氣
B、暖寶寶貼中鐵粉的使用數量不足
C、溫度計的讀數未恢復至室溫就記錄量筒內剩余水的體積
D、彈簧夾未夾緊
E、最后讀取量筒中水的體積是俯視讀數
【答案】排水;3Fe+2O2 Fe3O4;55%-60%;劇烈燃燒,火星四射;C;CO2;產生大量氣泡;水;放出;升高;16.8%;ABCDE
點燃
【解答】
【點評】
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發布:2024/6/27 10:35:59組卷:92引用:1難度:0.7
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②加入過量的硝酸銀溶液,過濾
③用蒸餾水反復洗滌沉淀多次
④將沉淀烘干、稱量,測得固體質量為5.74g
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