某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验,并进行了一些探究活动,请你一同参与。
【探究】铁丝燃烧是否需要纯氧?
【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中点燃,实验现象如表所示:
氧气体积分数
90%
70%
60%
55%
实验现象
燃烧剧烈、燃烧时间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧时间更短,实验成功
难以燃烧,只是发红
【结论】
【交流与讨论】
①甲、乙、丙的集气瓶里都预先加入少量水,但其目的各不相同。装置甲中加少量水的目的是。
②丁实验中的观察到的现象是;
③若丙实验过程中没有观察明显的火星四射现象,可能的原因有(双选,填序号)。
A.铁丝生锈了 B.点燃火柴后立即插入集气瓶中 C.集气瓶中未放少量水
【设计实验1】取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示:
O2体积分数
燃烧剧烈、燃烧时
间长,效果好
燃烧比90%弱,燃烧
时间短,实验成功
燃烧比70%弱,燃烧
时间更短,实验成功
难以燃烧,
只是发红
【结论】就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是(“>”“=”或“<”)55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越(填“剧烈”或“不剧烈”)。
【设计实验2】他们用还原铁粉、纳米铁粉在空气中进行实验,实验操作及现象如表:
还原铁粉
纳米铁粉
粒径大小(nm)
1000
20-200
实验操作和现象
直接洒在燃着的酒精
灯外焰上,有火星
直接从密封容器中洒落
在石棉网上,有火星
由此实验你能得出的结论是:。
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁,都含有一定量的碳
【设计实验3】小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧,实验现象记录如表,请你分析完成下表:
物质
纯铁丝
含碳0.05%的铁丝
含碳0.2%的铁丝
含碳0.6%的铁丝
燃烧时的现象
剧烈燃烧,
无火星
极少火星
少量火星
大量火星
【结论】通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量(填“有关”或“无关”)。
(1)铁丝在氧气中燃烧时将铁丝绕成螺旋状的目的是,铁丝的末端系一根火柴的作用是;集气瓶中先放一些水的作用是。
【探究一】铁丝燃烧是否需要纯氧?
【实验内容】取直径为0.38mm的铁丝,分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中燃烧。实验现象如表所示:
【结论1】
(2)就0.38mm铁丝而言,铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是(填“”“”或“”)55%,且氧气浓度越大,燃烧现象越(填“剧烈”或“不剧烈”)。
(3)如果实验中所用集气瓶的容积为125mL,实验时集气瓶中需留25mL水,如果需收集100mL体积分数为80%的氧气,其操作方法是先在集气瓶中装mL水,然后用排水法收集,直到剩下25mL水。(空气中氧气的体积分数计为20%)
【探究二】铁丝燃烧为什么会火星四射?
【资料】生活中常见的铁都不是纯净的铁,都含有一定量的碳。
【设计与实验】
(4)小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧,实验现象记录如表,请你分析完成下表:
无火星四射现象,熔断
剧烈燃烧,极少火星
剧烈燃烧,火星四射
【结论2】
(5)通过以上实验,说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量(填“有关”或“无关”)。
a.铁丝有锈
b.点燃火柴后,太早伸入集气瓶中
c.集气瓶底部忘了留少量水
d.集气瓶中氧气的浓度太低