Question

20．科學(xué)探究是重要的學(xué)習(xí)方式，假設(shè)和驗(yàn)證是探究過(guò)程中的重要環(huán)節(jié)，為了探究“鐵絲可以在純凈的氧氣中燃燒”，同學(xué)們將一根火柴梗塞入一段螺旋狀“鐵絲”（可能是純鐵鐵絲或含碳鐵絲）末端，將它固定，用鑷子夾住“鐵絲”，然后將火柴在酒精燈上點(diǎn)燃，將“鐵絲”由集氣瓶口向下慢慢伸入，觀察現(xiàn)象：
（1）實(shí)驗(yàn)中，鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮再繞成“螺旋狀”．鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮的原因是除去鐵絲表面的氧化物：鐵絲繞成“螺旋狀”目的是增大鐵絲的受熱面積
（2）甲同學(xué)只發(fā)現(xiàn)“鐵絲”紅熱一下，就沒(méi)有觀察到其他現(xiàn)象，請(qǐng)你分析鐵絲沒(méi)有燃燒的可能原因是集氣瓶中氧氣不足（只答一條）
（3）乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來(lái)，觀察到火星四射，并有黑色固體生成，請(qǐng)寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵
（4）為了找出“鐵絲”在純氧中燃燒“火星四射”的原因，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)用品：細(xì)純鐵鐵絲、細(xì)含碳鐵絲、純鎂條、集氣瓶裝的幾瓶純氧氣、酒精燈、火柴和鑷子等，你認(rèn)為可能
a假設(shè)1：鐵絲中含碳引起的
驗(yàn)證方法是取長(zhǎng)短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
b假設(shè)2：所有金屬絲在純氧中燃燒都會(huì)火星四射
驗(yàn)證方法是同時(shí)取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象
只要假設(shè)合理，驗(yàn)證方法準(zhǔn)確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷，就能得出結(jié)論．

Answer 1

分析 分析鐵絲燃燒時(shí)的正確操作，以及出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對(duì)現(xiàn)象中的火星四射出現(xiàn)的原因進(jìn)行探究，可通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)完成探究．

解答 解：（1）鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮的原因是：除去鐵絲表面的氧化物，鐵絲繞成“螺旋狀”目的是：增大鐵絲的受熱面積；
（2）鐵絲沒(méi)有發(fā)生燃燒，說(shuō)明瓶?jī)?nèi)氧氣不足，造成瓶?jī)?nèi)氧氣不足的原因有很多，比如收集時(shí)氣體不純、未收集滿等，燃燒時(shí)木條沒(méi)在空氣中充分燃燒而消耗瓶?jī)?nèi)較多的氧氣等等；
（3）鐵絲和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成黑色固體四氧化三鐵，文字表達(dá)式為：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）a實(shí)驗(yàn)用品中的鐵絲有含碳與不含碳的區(qū)別，所以，可以猜想火星四射與鐵絲中是否含碳有關(guān)；然后相兩種鐵絲進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)；
所以鐵絲中含碳引起的；取長(zhǎng)短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
b實(shí)驗(yàn)用品中還有金屬鎂，因此可以猜想是不是不同種金屬燃燒都會(huì)出現(xiàn)火星四射的現(xiàn)象，可以取三種金屬進(jìn)行對(duì)比實(shí)驗(yàn)；
所以所有金屬絲在純氧中燃燒都會(huì)火星四射；同時(shí)取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象．
故答案為：（1）除去鐵絲表面的氧化物，增大鐵絲的受熱面積；
（2）集氣瓶中氧氣不足；
（3）鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）a、所以鐵絲中含碳引起的；取長(zhǎng)短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
b、所以所有金屬絲在純氧中燃燒都會(huì)火星四射；同時(shí)取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象．

點(diǎn)評(píng) 在進(jìn)行猜想時(shí)，也需要有一定的理論或事實(shí)依據(jù)，不能毫無(wú)目的漫無(wú)邊際地胡亂猜想，本題是根據(jù)實(shí)驗(yàn)用品引發(fā)對(duì)問(wèn)題的猜想．