在學完氧氣的性質(zhì)后,某校課外小組同學對鐵絲在氧氣中燃燒的實驗進行了更深入的探究。
說明:下述實驗中所用的8根鐵絲均從1根長鐵絲上截取,并且長度相同。
探究1:鐵絲燃燒是否需要純氧?
實驗內(nèi)容:取5根鐵絲,分別在體積分數(shù)為90%、70%、65%、60%、55%的氧氣中進行實驗。
實驗記錄如下:
V(O2)% |
實驗現(xiàn)象 |
90% |
燃燒劇烈,燃燒時間長,實驗成功 |
70% |
燃燒比90%的弱,燃燒時間短,實驗成功 |
65% |
燃燒比70%的弱,燃燒時間比70%的短,實驗成功 |
60% |
燃燒比65%的弱,燃燒時間更短,實驗成功 |
55% |
難以燃燒,只是發(fā)紅 |
探究2:鐵絲繞成螺旋狀的原因是什么?
關(guān)于鐵絲繞成螺旋狀的原因,甲同學認為是為了增大與氧氣的接觸面積,乙同學認為是聚熱效果好,能使未燃的鐵絲更好的預熱。在老師的指導下,小組同學進行了實驗,實驗操作及現(xiàn)象如下表所示,實驗中3個集氣瓶均盛有等量的水和體積分數(shù)相同的氧氣。
實驗操作 |
實驗現(xiàn)象 |
取3根鐵絲,將1根拉直,另兩根繞成寬窄不同的螺旋狀,進行如圖所示實驗。
|
鐵絲均燃燒,劇烈程度不同,Ⅱ最劇烈,其次是Ⅲ,較弱的是Ⅰ。 |
回答下述問題:
(1)鐵絲在氧氣中燃燒的化學反應方程式為
。
(2)通過探究1實驗,丙同學得出結(jié)論:鐵絲在氧氣中燃燒,所需氧氣的最低體積分數(shù)為60%,你對他得出的結(jié)論的看法是
結(jié)論錯誤,應該在60%、55%再選擇一些數(shù)據(jù)進行驗證
結(jié)論錯誤,應該在60%、55%再選擇一些數(shù)據(jù)進行驗證
。
(3)探究2實驗中,3根鐵絲均要完全伸入集氣瓶中的原因是
符合控制變量法,使反應面積相同
符合控制變量法,使反應面積相同
。
(4)根據(jù)探究2實驗,你認為
乙
乙
(填“甲”或“乙”)同學說法合理,其理由是
鐵絲的長度是相同的
鐵絲的長度是相同的
。
(5)探究1實驗用排水法收集氧氣時,每瓶都要留存30mL水,以防止熔融物炸裂瓶底。實驗中收集體積分數(shù)為90%的氧氣時,設(shè)應向空集氣瓶中加入水的體積為x,請列出能求解x的計算式
(310mL-x)×21%+(x-30mL)=(310mL-30mL)×90%
(310mL-x)×21%+(x-30mL)=(310mL-30mL)×90%
(空集氣瓶容積為310mL,不考慮橡皮塞所占體積)。