Question

【題目】某化學興趣小組進行“鐵絲在氧氣中燃燒”的實驗，并進行了一些探究活動，請你一同參與。

（1）鐵絲在氧氣中燃燒實驗的示意圖如圖，圖中螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴的作用是_____；集氣瓶中先放一些水的作用是_____。

（探究一）：鐵絲燃燒是否需要純氧？

（實驗內容）：取直徑為0.38mm的鐵絲，分別在體積分數為90%、70%、60%、55%的氧氣中實驗。實驗現象如表所示：

O2%	90%	70%	60%	55%
實驗現象	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，燃燒時間更短，實驗成功	難以燃燒，只是發紅

（結論1）：就0.38mm鐵絲而言，鐵絲燃燒對氧氣體積分數的要求是_____ （選填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧氣濃度越大，燃燒現象越_____。（填“劇烈”或“不劇烈”）；

（討論）如果實驗中所用集氣瓶的容積為125mL，實驗時集氣瓶中需留25mL水，如果需收集100mL體積分數為80%的氧氣，其操作方法是先在集氣瓶中裝_____mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空氣中氧氣的體積分數計為20%）

（探究二）鐵絲燃燒為什么會火星四射？

（資料）生活中常見的鐵都不是純凈的鐵，都含有一定量的碳

（設計與實驗2）小明將直徑都為0.38mm的純鐵絲和不同含碳量的鐵絲放入氧氣中燃燒，實驗現象記錄如表，請你分析完成下表：

物質	純鐵絲	含碳0.05%的鐵絲	含碳0.2%的鐵絲	含碳0.6%的鐵絲
燃燒時的現象	無火星四射現象，熔斷	劇烈燃燒，極少火星	劇烈燃燒，少量火星	_____

（結論2）通過以上實驗，說明鐵絲燃燒產生火星四射現象和含碳量_____（選填“有關”或“無關”）。

Answer 1

【答案】引燃鐵絲 防止鐵絲燃燒的高溫熔化物濺落炸裂瓶底 ＞ 劇烈 100 劇烈燃燒，火星四射 有關

【解析】

根據鐵絲在氧氣中燃燒的注意事項、結合題干提供的信息進行分析解答即可。

（1）鐵絲在氧氣中燃燒實驗中，螺旋狀鐵絲的末端系一根火柴是為了引燃鐵絲；集氣瓶中先放一些水的作用是防止鐵絲燃燒的高溫熔化物濺落炸裂瓶底。故填：引燃鐵絲；防止鐵絲燃燒的高溫熔化物濺落炸裂瓶底。

[結論1]根據表格提供的數據可以看出，就0.38mm鐵絲而言，鐵絲燃燒對氧氣體積分數的要求是大于55%，且氧氣濃度越大，燃燒現象越劇烈，故填：＞；劇烈。

[討論]實驗中所用集氣瓶的容積為125mL，實驗時集氣瓶中需留25mL水，如果需收集100mL體積分數為80%的氧氣，則需要先在集氣瓶中裝 100mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水，故填：100。

[設計與實驗2]結合表格提供的現象，含碳0.6%的鐵絲會劇烈燃燒，火星四射，故填：劇烈燃燒，火星四射。

[結論2]通過以上實驗可以看出，鐵絲燃燒產生火星四射現象和含碳量有關，故填：有關。