Question

【題目】某研究小組在學習氧氣的化學性質時發現：石灰石大多數可燃物在空氣中就能燃燒，而鐵絲在空氣中不能燃燒，在氧氣中可以劇烈燃燒。該小組同學進行了下列探究。

（作出猜想）由以上事實可以作出以下猜想：

猜想一：可燃物燃燒的劇烈程度可能與氧氣的濃度有關。

猜想二：可燃物燃燒的劇烈程度可能與________________________有關。

（提出問題）可燃物的燃燒與氧氣的濃度的大小有什么關系？

（查閱資料）

（1）在規定的條件下，物質在氧氣、氮氣混合氣流中，維持穩定燃燒所需的最低氧氣濃度（以氧氣所占的體積百分數表示）叫氧指數。氧指數高表示材料不易燃，氧指數低表示材料容易燃燒。一般認為：氧指數屬易燃材料，氧指數屬可燃材料，氧指數屬難燃材料。下面是一些常見物質的氧指數。

可燃物	紅磷	木炭	硫	蠟燭	鐵絲
氧指數	0.5%	4%	4.5%	5%~6%	60%

（2）氫氧化鈉溶液和澄清石灰水都能吸收二氧化碳，但氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的能力更好。

（設計并實驗）

（1）寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式：_______________。

（2）由上表可知鐵絲是________（填“易燃”“可燃”或“難燃”）材料。

（3）在測定空氣中氧氣含量的實驗中，我們通常選擇紅磷燃燒而不選擇木炭或硫的原因是_______________。

（反思與評價）

（4）如果一定要用木炭代替紅磷做這個實驗，只要對實驗稍作改進即可，需要對實驗改進的是________________；理由是_____________________。

（5）即使這樣改進，根據上表數據可知：仍然沒有用紅磷燃燒好，原因是____________。

Answer 1

【答案】可燃物的種類 難燃 木炭或硫燃燒后的產物為氣體 將集氣瓶中的水改成氫氧化鈉溶液 氫氧化鈉溶液能充分吸收反應生成的二氧化碳 木炭在氧氣含量低于4%時就不能燃燒了，而紅磷到氧氣含量低于0.5%時才不能燃燒，使得氧氣反應更充分

【解析】

[作出猜想]從題中所給材料可知石灰石和鐵絲可燃的難度不同，所以填：可燃物的種類

[設計并實驗]（1）鐵絲在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，方程式為

（2）上述資料說明可燃材料的范圍，鐵的氧指數為60%，因此屬于難燃材料

（3）選用紅磷是因為紅磷燃燒生成物為固體，而木炭和硫燃燒的生成物為氣體，氣體會占消耗氧氣的體積，所以不能用木炭或硫

[反思與評價]（4）用木炭需要將木炭燃燒產生的二氧化碳吸收，吸收可選用澄清石灰水或氫氧化鈉，但由題可知，氫氧化鈉比澄清石灰水吸收效率更好，因此選用氫氧化鈉溶液

（5）從氧指數看，紅磷在0.4%時仍可燃燒，但木炭在還有4%氧氣時就不燃燒了，因此用木炭不能很好的消耗完空氣中的氧氣。所以用木炭的效果不是很好

故答案為：可燃物的種類；；難燃；木炭或硫燃燒后的產物為氣體；將集氣瓶中的水改成氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉溶液能充分吸收反應生成的二氧化碳；木炭在氧氣含量低于4%時就不能燃燒了，而紅磷到氧氣含量低于0.5%時才不能燃燒，使得氧氣反應更充分