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當前位置： 2022-2023學年福建省龍巖市新羅區(qū)九年級（上）期中化學試卷> 試題詳情

如圖是鐵絲在氧氣中燃燒實驗過程示意圖，請回答下列問題。
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（1）實驗過程回顧
教師上課時取出一根細鐵絲，用砂紙打磨至光亮，并繞成螺旋狀，在下端系上一根火柴（如圖B）。接著點燃火柴，當火柴快要熄滅時慢慢地伸入盛有少量水的集氣瓶中（如圖D），觀察到鐵絲劇烈燃燒，火星四射。
①用砂紙打磨鐵絲的目的是

除去表面的鐵銹、油漆等雜質(zhì)

。
②鐵絲繞成螺旋狀的原因是

增加鐵絲的受熱面積，使鐵絲維持在較高的溫度

。
③寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式

3Fe+2O₂

點燃

Fe₃O₄

3Fe+2O₂

點燃

Fe₃O₄

。
（2）學生實驗與反思
接著，學生模仿教師操作也做同樣實驗，有不少學生沒有觀察到火星四射的燃燒現(xiàn)象。學生尋找原因，討論如下：
①鐵絲燃燒條件可能與氧氣的濃度有關？其推測的依據(jù)是

C中的鐵絲沒有燃燒而D中的鐵絲燃燒

。
②鐵絲燃燒條件可能與溫度有關？請你幫助其設計一個實驗證明：

將B中的鐵絲不經(jīng)C點燃，直接放入D中的集氣瓶，鐵絲不能燃燒

。
③小結(jié)：下列可能會影響鐵絲在氧氣中燃燒現(xiàn)象有無的選項是

BDF

。
A．集氣瓶內(nèi)水的有無
B．鐵絲的粗細
C．鐵絲的長短
D．引燃火柴后伸入集氣瓶時的早晚
E．鐵絲伸入集氣瓶內(nèi)的高低
F．鐵絲表面的油漆、氧化膜等除去與否
（3）實驗再探究
某同學選用硬度不同、粗細相同的鐵絲分別在氧氣中燃燒實驗，發(fā)現(xiàn)硬度大的鐵絲火星四射的劇烈程度大，對此查閱相關資料如下。
鐵絲燃燒的火星四射的原因是反應產(chǎn)生大量熱量使生成物熔化成液態(tài)，飛濺本質(zhì)是實驗過程中產(chǎn)生一種氣態(tài)物質(zhì)受熱體積膨脹而產(chǎn)生的噴射狀，鐵絲種類有工業(yè)級純鐵絲（含碳0.05%），低碳鋼鐵絲（含碳0.2%），中高碳鋼鐵絲（含碳0.6%）等。
①實驗中使熔化的生成物飛濺的氣體可能是

二氧化碳

。
②鐵絲的硬度與含碳量有關，硬度大其含碳量

高

（選填“高、低”）。
③鐵絲燃燒的產(chǎn)物也是固體，而實驗室測定空氣中氧氣含量的實驗中選用紅磷而不選用鐵絲的主要原因是

鐵絲在空氣中不能燃燒

。

【考點】探究氧氣的性質(zhì)；氧氣的化學性質(zhì)．

【答案】除去表面的鐵銹、油漆等雜質(zhì)；增加鐵絲的受熱面積，使鐵絲維持在較高的溫度；3Fe+2O₂

點燃

Fe₃O₄；C中的鐵絲沒有燃燒而D中的鐵絲燃燒；將B中的鐵絲不經(jīng)C點燃，直接放入D中的集氣瓶，鐵絲不能燃燒；BDF；二氧化碳；高；鐵絲在空氣中不能燃燒

【解答】

【點評】

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發(fā)布：2024/7/31 8:0:9組卷：72引用：4難度：0.5

相似題

1．某化學興趣小組在做“鐵在氧氣中燃燒”的實驗時，進行了一系列探究活動，請你一同參與。
菁優(yōu)網(wǎng)

?
【探究一】鐵絲燃燒是否需要純氧
【實驗內(nèi)容】取長短相同，直徑均為0.38mm的鐵絲，分別在體積分數(shù)為90%，70%，60%，55%的氧氣中實驗。
【實驗現(xiàn)象】

氧氣含量	90%	70%	60%	55%
實驗現(xiàn)象	燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好	燃燒比90%弱，燃燒的時間短，實驗成功	燃燒比70%弱，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發(fā)紅

若用如圖1所示裝置收集一瓶（150mL）含氧氣的體積分數(shù)約為60%的氣體，方法是在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊橡膠塞并關閉活塞b,打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當量筒內(nèi)的水達到設定的體積后立即關閉活塞a,然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒，則停止通入氧氣時量筒內(nèi)水的體積約為

（提示：空氣中氧氣的體積分數(shù)約為

）。
A.25mL
B.40mL
C.60mL
D.75mL
【結(jié)論】就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數(shù)需大于

，且氧氣濃度越大，燃燒越

（填“劇烈”或“不劇烈”）。
【拓展】小明指出上述關于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結(jié)論不合理，理由是

。
【探究二】鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因
【查閱資料】
①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)；
②含碳細鐵絲燃燒時，其中的炭粒生成的二氧化碳氣體在熔融液態(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。
【實驗內(nèi)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(xiàn)象。
（1）小明按圖2所示實驗時，集氣瓶中放水的目的是

。
（2）下表是他將幾種鐵絲放入氧氣中燃燒時的實驗現(xiàn)象的記錄。請你分析完成下表：

物質(zhì)	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(xiàn)象	無火星四射現(xiàn)象，熔斷	劇烈燃燒，極少火星	劇烈燃燒，少量火星

（3）通過以上實驗，說明鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和

（填元素符號）有關。

發(fā)布：2024/9/15 0:0:8組卷：52引用：1難度：0.5

解析

2．某化學興趣小組進行“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗，并進行了一些探究活動。
【實驗回顧】鐵絲在氧氣中燃燒實驗的示意圖如圖，實驗前要將鐵絲打磨，原因是

；圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是

；鐵絲應由上向下緩慢伸進盛有氧氣的集氣瓶中，原因是

。集氣瓶中先放一些水的作用是

。鐵絲燃燒的符號表達式為

。
【探究一】鐵絲燃燒是否需要純氧？
【設計實驗1】取直徑為0.38mm的鐵絲，分別在體積分數(shù)為90%、70%、60%、55%的氧氣中實驗。實驗現(xiàn)象如表所示：

O₂體積分數(shù)	90%	70%	60%	55%
實驗現(xiàn)象	燃燒劇烈、燃燒時間長，效果好	燃燒比90%弱，燃燒時間短，實驗成功	燃燒比70%弱，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發(fā)紅

【結(jié)論】就0.38mm鐵絲而言，鐵絲燃燒對氧氣體積分數(shù)的要求是

（“＞”“=”或“＜”）55%，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越

（填“劇烈”或“不劇烈”）。
【探究二】興趣小組同學又產(chǎn)生新的猜想，鐵絲燃燒，是否和鐵本身的顆粒大小有關？
【設計實驗2】他們用還原鐵粉、納米鐵粉在空氣中進行實驗，實驗操作及現(xiàn)象如表：

	還原鐵粉	納米鐵粉
粒徑大小（nm）	1000	20-200
實驗操作和現(xiàn)象	直接灑在燃著的酒精燈外焰上，有火星	直接從密封容器中灑落在石棉網(wǎng)上，有火星

由此實驗你能得出的結(jié)論是：

。
【探究三】鐵絲燃燒為什么會火星四射？
【資料】生活中常見的鐵都不是純凈的鐵，都含有一定量的碳
【設計實驗3】小明將直徑都為0.38mm的純鐵絲和不同含碳量的鐵絲放入氧氣中燃燒，實驗現(xiàn)象記錄如表，請你分析完成下表：

物質(zhì)	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(xiàn)象	劇烈燃燒，無火星	劇烈燃燒，極少火星	劇烈燃燒，少量火星	劇烈燃燒，大量火星

【結(jié)論】通過以上實驗，說明鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和含碳量

（填“有關”或“無關”）。

發(fā)布：2024/8/31 4:0:8組卷：29引用：1難度：0.5

解析

3．探究帶火星的木條在不同體積分數(shù)氧氣中的復燃情況，部分實驗數(shù)據(jù)記錄如表。

氧氣體積分數(shù)（%） 30 40 60 70

帶火星的木條不變稍亮復燃復燃

（1）根據(jù)上述實驗數(shù)據(jù)得出的結(jié)論是：

。
（2）在150mL集氣瓶里裝滿水，塞緊膠塞并關閉活塞b,打開活塞a通入氧氣，把瓶里的水排入量筒，當量筒內(nèi)的水達到設定的體積后立即關閉活塞a,然后打開活塞b通入空氣，把瓶里的水全部排入量筒。若要收集一瓶含氧氣的體積分數(shù)約為60%的氣體，則通入氧氣的體積和空氣的體積約多少毫升？（提示：空氣中氧氣的體積分數(shù)按
1
5
來計算，集氣瓶中氧氣的體積=通入的氧氣體積+通入的空氣中的氧氣體積）
發(fā)布：2024/9/15 18:0:8組卷：27引用：1難度：0.6
解析

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氧氣體積分數(shù)（%）	30	40	60	70
帶火星的木條	不變	稍亮	復燃	復燃