Question

（10分）在做“鐵在氧氣里燃燒”實驗時，小芳等同學進行了以下探究活動，請你一同參與。

【探究一】探究鐵絲燃燒是否需要純氧

【實驗內(nèi)容】取0.38mm的鐵絲，分別在體積分數(shù)為90％、70％、65％、60％、55％的氧氣中進行實驗。

實驗現(xiàn)象

O2％	90％	70％	65％	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，燃燒時間比70％短，實驗成功	燃燒比65％弱，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發(fā)紅

【結論】就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分數(shù)為        ，且氧氣濃度越大，燃燒現(xiàn)象越             。（填“劇烈”或“不劇烈”）；

【拓展】上述關于鐵絲燃燒所需氧氣最低濃度的結論是否合理，請說出理由？

                (填 “合理”或 “不合理”),理由:                              ；

【探究二】探究鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射的原因

【實驗內(nèi)容】：取純鐵絲和鐵絲含碳量分別為0.1％、0.32％、0.52％、0.69％的鐵絲 (直徑均為0.20mm)，分別在氧氣中進行實驗。

C ％	純鐵絲	0.1％	0.32％	0.52％	0.69％
實驗現(xiàn)象	無火星四射現(xiàn)象，熔斷	有短暫火星四射現(xiàn)象，實驗欠成功	火星四射現(xiàn)象明顯，實驗成功	燃燒比0.32％劇烈，火星四射更明顯，實驗成功	燃燒比0.52％更劇烈，火星四射，實驗成功

【結論】：鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和       （填元素符號）有關，就0.20mm鐵絲而言，燃燒劇烈程度和其含量的關系為                                        。

【探究三】：探究鐵絲的純度

探究小組取2.10g 鐵絲在足量的氧氣中充分燃燒，產(chǎn)物經(jīng)過除雜處理后,得到四氧化三鐵的質(zhì)量為2.32g，試通過計算求出鐵絲中鐵的質(zhì)量分數(shù)。(要求寫出計算過程)（4分）

 

Answer 1

【答案】

[探究一]：    ＞55％   劇烈   （1）不合理，因為，0.38mm的鐵絲可能在氧氣濃度為56％~59％的范圍內(nèi)燃燒   

[探究二]：C    對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現(xiàn)象越明顯

[探究三]：解：(1)求出四氧化三鐵中的鐵的質(zhì)量1.68g…2分(格式不規(guī)范,扣1分)

                (2)求出鐵的質(zhì)量分數(shù)80%…2分 (格式不規(guī)范,扣1分)

【解析】由[探究一]可知，鐵絲在55%的O₂中不能燃燒，故鐵絲燃燒所需氧氣濃度最低體積分數(shù)要大于55%；且氧氣濃度越大，鐵絲燃燒的現(xiàn)象就越劇烈。由于 鐵絲有可能在氧氣濃度為56％~59％的范圍內(nèi)燃燒，故上述結論不合理。

[探究二]對比實驗現(xiàn)象可知，鐵絲燃燒產(chǎn)生火星四射現(xiàn)象和碳元素有關，對0.2mm的鐵絲而言，含碳量越高，火星四射現(xiàn)象越明顯。

[探究三]2.32g四氧化三鐵中含鐵元素的質(zhì)量為

2.32g×=1.68g

根據(jù)質(zhì)量守恒定律，則說明2.10g鐵絲中含鐵元素的質(zhì)量為1.68g,則鐵絲中鐵的質(zhì)量分數(shù)為

×100%=80%

答：該鐵絲中鐵的質(zhì)量分數(shù)為80%.