17.如圖是鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)過程示意圖,請回答下列問題。
(1)實(shí)驗(yàn)過程回顧
教師上課時取出一根細(xì)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(diǎn)燃火柴,當(dāng)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
。
②鐵絲繞成螺旋狀的原因是
。
③寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)方程式
。
(2)學(xué)生實(shí)驗(yàn)與反思
接著,學(xué)生模仿教師操作也做同樣實(shí)驗(yàn),有不少學(xué)生沒有觀察到火星四射的燃燒現(xiàn)象。學(xué)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(guān)?其推測的依據(jù)是
。
②鐵絲燃燒條件可能與溫度有關(guān)?請你幫助其設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)證明:
。
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(xiàng)是
。
A.集氣瓶內(nèi)水的有無
B.鐵絲的粗細(xì)
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(shí)驗(yàn)再探究
某同學(xué)選用硬度不同、粗細(xì)相同的鐵絲分別在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn),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(guān)資料如下。
鐵絲燃燒的火星四射的原因是反應(yīng)產(chǎn)生大量熱量使生成物熔化成液態(tài),飛濺本質(zhì)是實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)中使熔化的生成物飛濺的氣體可能是
。
②鐵絲的硬度與含碳量有關(guān),硬度大其含碳量
(選填“高、低”)。
③鐵絲燃燒的產(chǎn)物也是固體,而實(shí)驗(yàn)室測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)中選用紅磷而不選用鐵絲的主要原因是
。