Question

【題目】在學(xué)完氧氣的性質(zhì)后，某校課外小組同學(xué)對鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了更深入的探究。

說明：下述實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)內(nèi)容：取5根鐵絲，分別在體積分?jǐn)?shù)為90%、70%、65%、60%、55%的氧氣中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

實(shí)驗(yàn)記錄如下：

V（O2）%	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
90%	燃燒劇烈，燃燒時(shí)間長，實(shí)驗(yàn)成功
70%	燃燒比90%的弱，燃燒時(shí)間短，實(shí)驗(yàn)成功
65%	燃燒比70%的弱，燃燒時(shí)間比70%的短，實(shí)驗(yàn)成功
60%	燃燒比65%的弱，燃燒時(shí)間更短，實(shí)驗(yàn)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(xué)認(rèn)為是為了增大與氧氣的接觸面積，乙同學(xué)認(rèn)為是聚熱效果好，能使未燃的鐵絲更好的預(yù)熱。在老師的指導(dǎo)下，小組同學(xué)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作及現(xiàn)象如下表所示，實(shí)驗(yàn)中3個(gè)集氣瓶均盛有等量的水和體積分?jǐn)?shù)相同的氧氣。

回答下述問題：

（1）鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為 。

（2）通過探究1實(shí)驗(yàn)，丙同學(xué)得出結(jié)論：鐵絲在氧氣中燃燒，所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為60%，你對他得出的結(jié)論的看法是 。

（3）探究2實(shí)驗(yàn)中，3根鐵絲均要完全伸入集氣瓶中的原因是 。

（4）根據(jù)探究2實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為 （填“甲”或“乙”）同學(xué)說法合理，其理由是 。

（5）探究1實(shí)驗(yàn)用排水法收集氧氣時(shí)，每瓶都要留存30mL水，以防止熔融物炸裂瓶底。實(shí)驗(yàn)中收集體積分?jǐn)?shù)為90%的氧氣時(shí)，設(shè)應(yīng)向空集氣瓶中加入水的體積為x，請列出能求解x的計(jì)算式 （空集氣瓶容積為310mL，不考慮橡皮塞所占體積）。

Answer 1

【答案】（1）3Fe+2O2Fe3O4（2）他的結(jié)論不準(zhǔn)確

（3）保證鐵絲與氧氣的接觸面積相同

（4）乙 在探究2實(shí)驗(yàn)中，3根鐵絲與氧氣的接觸面積相同，但燃燒的劇烈程度為II>III>I。

（5）（310mL- x）×21% +（x-30mL）==（310 mL -30 mL）×90%

【解析】

試題分析：鐵絲在氧氣中燃燒的化學(xué)反應(yīng)方程式為3Fe+2O2 Fe3O4；通過探究1實(shí)驗(yàn)，丙同學(xué)得出結(jié)論：鐵絲在氧氣中燃燒，所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)為60%，你對他得出的結(jié)論的看法是他的結(jié)論不準(zhǔn)確。因?yàn)閺膶?shí)驗(yàn)中只能得出該鐵絲在氧氣中燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)應(yīng)在55%和60%之間。探究2實(shí)驗(yàn)中，3根鐵絲均要完全伸入集氣瓶中的原因是保證鐵絲與氧氣的接觸面積相同；根據(jù)探究2實(shí)驗(yàn)，你認(rèn)為乙同學(xué)說法合理，其理由是在探究2實(shí)驗(yàn)中，3根鐵絲與氧氣的接觸面積相同，但燃燒的劇烈程度為II>III>I。根據(jù)條件可以列出算式：（310mL- x）×21% +（x-30mL）==（310 mL -30 mL）×90% 。