29. 做完“铁在氧气里燃烧”实验后,某兴趣小组有一些疑惑不解的问题,于是他们进行了以下探究活动,请你一同参与。
【问题】细铁丝在氧气中燃烧为什么会“火星四射”?
【查阅资料1】①日常生活中的钢铁制品都含有少量碳杂质。
②含碳细铁丝燃烧时,其中的炭粒生成的CO
2气体在熔融液态物质中形成气泡,熔融液态物质因气泡炸裂引起“火星四射”的现象。
【设计实验】为了探究细铁丝在纯氧中燃烧产生“火星四射”现象的原因,该小组同学设计的实验方案是:取长短粗细相同的含碳细铁丝和不含碳的细铁丝,分别在足量的氧气中燃烧,观察现象。你认为他们的方案
_________(填“合理”或“不合理”)。
【实验探究】小明做细铁丝在氧气中的燃烧实验时,他把细铁丝绕成螺旋状,一端系在一根铁丝上,另一端系上一根火柴。点燃火柴后迅速把铁丝连同火柴一起插入集气瓶下部(没有接触到水,如图所示),但不见铁丝燃烧,反复实验均未成功。
该同学认为可能导致失败的原因主要有三种:
A铁丝表面有锈迹,影响了反应的进行;
B点燃火柴后立即将它伸入瓶内,火柴燃烧消耗了氧气,不利于铁丝的燃烧;
C火柴燃烧时有大量的热量放出,将铁丝和火柴迅速伸至集气瓶下部,因热胀冷缩之故。瓶内氧气会膨胀逸出,使铁丝无法燃烧。
针对假设A应作出的实验改进为(1)
____________;
针对假设B应作出的实验改进为(2)
___________;
针对假设C应作出的实验改进为(3)
___________;
【查阅资料2】①黑色的Fe
3O
4和红色的Fe
2O
3的分解温度、铁的熔点见表:
②Fe
2O
3高温时分解成Fe
3O
4③FeO不稳定,容易被空气中的氧气氧化成Fe
2O
3
| Fe3O4 | Fe2O3 | 铁 |
分解温度℃ | 1538 | 1400 | 一 |
熔点/℃ | 一 | 一 | 1535 |
【理论探讨】根据铁丝燃烧的实验现象,并结合表中数据,可推知铁在氧气里燃烧时产生的高温应在
_________之间,在此温度范围内Fe
2O
3已分解,所以铁在氧气里燃烧的产物是Fe
3O
4。
【拓展延伸】有些超市的食品密封包装盒的透明盖内放有黑色的FeO粉末,若粉末的颜色
_________,就说明包装盒破损进气,这样售货员就能及时发现并处理。