Question

【題目】課外小組同學進一步研究鐵與氧氣的反應(yīng)。

（提出問題）鐵絲燃燒時為什么會有“火星四射”的現(xiàn)象？

（查閱資料）鐵絲燃燒時“火星四射”現(xiàn)象與鐵絲含碳量有關(guān)。

（進行實驗）探究鐵絲在氧氣中燃燒時“火星四射”的現(xiàn)象與其含碳量的關(guān)系。

實驗	現(xiàn)象	解釋與結(jié)論
實驗1：取直徑0.20mm、含碳0.1%的鐵絲，在氧氣中燃燒	零星的火星四射	①寫出鐵絲燃燒的化學方程式_____ ②0.20mm的鐵絲在氧氣中燃燒，“火星四射”與其含碳量的關(guān)系為_____
實驗2：取直徑0.20mm、含碳0.32%的鐵絲，在氧氣中燃燒	較明顯的火星四射
實驗3：取直徑0.20mm、含碳0.52%的鐵絲，在氧氣中燃燒	_____

（提出問題）純鐵在氧氣中燃燒濺落的“黑色固體”是什么？

（查閱資料）

①自然界中鐵的氧化物主要是Fe3O4和Fe2O3兩種（FeO易被氧化）

②鐵的氧化物均能溶于酸溶液

（進行實驗）測定黑色固體的成分。

實驗	現(xiàn)象及數(shù)據(jù)	解釋與結(jié)論
實驗4：將冷卻后的黑色固體碾碎，裝入試管，加入_____溶液	固體溶解且有氣泡產(chǎn)生	鐵燃燒時濺落下來的黑色固體中含有_____。
實驗5：取2.8g純鐵在氧氣中燃燒，收集濺落的黑色固體，干燥并稱其質(zhì)量	黑色固體質(zhì)量為3.44g	黑色固體的組成及質(zhì)量為_____。

Answer 1

【答案】3Fe+2O2Fe3O4 在實驗范圍內(nèi)當其他條件都相同時，含碳量越高火星四射越劇烈 大量火星四射 稀鹽酸 鐵 Fe：1.12g；Fe3O4：2.32

【解析】

實驗1：

鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，反應(yīng)的化學方程式為：3Fe+2O2Fe3O4；

實驗2：

根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)和實驗現(xiàn)象，0.20mm的鐵絲在氧氣中燃燒，“火星四射”與其含碳量的關(guān)系為在實驗范圍內(nèi)當其他條件都相同時，含碳量越高火星四射越劇烈；

實驗3：

直徑0.20mm、含碳0.52%的鐵絲中含碳量大于0.20mm、含碳0.32%的鐵絲。根據(jù)實驗①②的結(jié)論可知，實驗3中直徑0.20mm、含碳0.52%的鐵絲，在氧氣中燃燒大量火星四射；

實驗4：

鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，因此：

實驗	現(xiàn)象及數(shù)據(jù)	解釋與結(jié)論
實驗4：將冷卻后的黑色固體碾碎，裝入試管，加入稀鹽酸溶液	固體溶解且有氣泡產(chǎn)生	鐵燃燒時濺落下來的黑色固體中含有鐵。

實驗5：

設(shè)參加反應(yīng)的鐵的質(zhì)量為x，生成的四氧化三鐵為y，

，

所以y=

2.8g-x+=3.44g

x=1.68

剩余的鐵為：2.8g-1.68g=1.12g，生成的四氧化三鐵為：3.44g-1.12g=2.32g。