做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后,某興趣小組有一些疑惑不解的問(wèn)題,于是他們進(jìn)行了以下探究活動(dòng),請(qǐng)你一同參與。
[問(wèn)題1] 細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)“火星四射”?
[查閱資料1]①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。 ②含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí),其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡,熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。
[設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)]為了探究細(xì)鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因,該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是:取長(zhǎng)短粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲,分別在足量的氧氣中燃燒,觀察現(xiàn)象。你認(rèn)為他們的方案 (填“合理”或“不合理”)。
[實(shí)驗(yàn)探究1]小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí),他把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀,一端系在一根鐵絲上,另一端系上一根火柴。點(diǎn)燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部(沒(méi)有接觸到細(xì)沙,如圖所示),但不見(jiàn)鐵絲燃燒,反復(fù)實(shí)驗(yàn)均未成功。
該同學(xué)認(rèn)為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種:
A.鐵絲表面有銹跡,影響了反應(yīng)的進(jìn)行;
B.點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶?jī)?nèi),火柴燃燒消耗了氧氣,不利于鐵絲 的燃燒;
C.火柴燃燒時(shí)有大量的熱量放出,將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部,因熱脹冷縮之故。瓶?jī)?nèi)氧氣會(huì)膨脹逸出,使鐵絲無(wú)法燃燒。
實(shí)驗(yàn):根據(jù)以上假設(shè),他對(duì)實(shí)驗(yàn)應(yīng)作的相應(yīng)改進(jìn)為:
(1) ;(2) ;(3) 。
[問(wèn)題2]鐵燃燒時(shí)濺落下來(lái)的黑色物質(zhì)中還有沒(méi)有鐵呢?
[查閱資料2] ①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種(FeO極易被氧化為Fe2O3);②鐵的氧化物均能溶于酸的溶液。
[實(shí)驗(yàn)探究2]將冷卻后的黑色物質(zhì)碾碎,裝入試管,加入_____溶液,觀察到的現(xiàn)象是_____,說(shuō)明鐵燃燒時(shí)濺落下來(lái)的黑色物質(zhì)中還含有鐵。
[問(wèn)題3]鐵燃燒的產(chǎn)物為什么不是Fe2O3呢?
[查閱資料3]①Fe3O4和Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見(jiàn)表:②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4。
[理論探討]
根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并結(jié)合表中數(shù)據(jù),可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在_____之間,在此溫度范圍內(nèi)Fe2O3已分解,所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)生是Fe3O4。
[拓展延伸]
(1)小林同學(xué)發(fā)現(xiàn)“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來(lái),觀察到火星四射,并有黑色固體生成,請(qǐng)寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式 ;
(2)Fe2O3高溫時(shí)會(huì)分解成Fe3O4和一種氣體,請(qǐng)寫出此反應(yīng)的化學(xué)方程式__________;
(3)有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末,若粉末的顏色_____,就說(shuō)明包裝盒破損進(jìn)氣,這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 | |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | — |
熔點(diǎn)/℃ | — | — | 1535 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 | |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | |
熔點(diǎn)/℃ | 1535 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 | |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | - |
熔點(diǎn)/℃ | - | - | 1535 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:閱讀理解
Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 | |
分解溫度/℃ | 1538 | 1400 | -- |
熔點(diǎn)/℃ | -- | -- | 1535 |
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科目:初中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
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Fe3O4 | Fe2O3 | 鐵 | |
分解溫度 | 1538 | 1400 | |
熔點(diǎn)∕℃ | 1535 |
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