Question

17．某研究小組在學習氧氣的化學性質時發現：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．
【提出猜想】由以上事實可以做出以下猜想：
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與可燃物的種類有關．（請補充完整）
【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】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＜27%屬易燃材料，27%≤氧指數＜32%屬可燃材料，氧指數≥32%屬難燃材料．下面是一些常見物質氧指數．

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

【設計并實驗】
（1）寫出鐵絲在氧氣中燃燒的化學方程式3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄．
（2）由上表可知鐵絲是難燃材料（填“易燃”“可燃”或“難燃”）
（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木炭或硫燃燒后的產物為氣體．
【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將蒸餾水改成氫氧化鈉溶液；
理由是：氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收效果比蒸餾水好．
（5）即使這樣的改進，根據上表數據可知：仍然沒有用紅磷燃燒好，原因是：木炭氧氣含量在4%以下就不能燃燒了，而紅磷僅僅到0.5%以下才不能燃燒，使得氧氣反應更充分．

Answer 1

分析 【提出猜想】根據可燃物的種類不同燃燒的劇烈程度不同；
【設計并實驗】
（1）根據鐵絲在氧氣中燃燒生成了四氧化三鐵分析回答；
（2）根據鐵的氧指數分析判斷；
（3）根據木炭或硫燃燒后的產物分析回答；
【反思與評價】
（4）根據氫氧化鈉能與與二氧化碳反應分析回答；
（5）根據木炭、紅磷的氧指數分析回答．

解答 解：【提出猜想】由題干中的信息大多數可燃物在氧氣中能燃燒，而鐵絲不能燃燒，說明可燃物的種類不同發生燃燒的劇烈程度不同；故答為：【提出猜想】可燃物的種類；
【設計并實驗】
（1）鐵絲在氧氣中劇烈燃燒，火星四射生成黑色固體四氧化三鐵，反應的化學方程式為：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄；故填：3Fe+2O₂$\frac{\underline{\;點燃\;}}{\;}$Fe₃O₄
（2）根據表中的數據分析可以得出鐵絲屬于：難燃物，故填：難燃；
（3）測定空氣中氧氣含量用紅磷是因為紅磷燃燒生成固體五氧化二磷能引起裝置內氣體壓強減小，而木炭或硫燃燒后的產物為氣體不會引起裝置內氣體壓強的變化，所以不能使用木炭或硫來代替紅磷完成實驗，故填：木炭或硫燃燒后的產生為氣體；
【反思與評價】
（4）二氧化碳能被堿溶液吸收，如果要用木炭代替紅磷來完成實驗，可將蒸餾水改成氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉溶液吸收二氧化碳的能力比蒸餾水要強，故填：將蒸餾水改成氫氧化鈉溶液；氫氧化鈉溶液對二氧化碳的吸收效果比蒸餾水好；
（5）根據表格中氧指數分析，紅磷燃燒消耗氧氣更徹底，木炭氧氣含量在4%以下就不能燃燒了，而紅磷僅僅到0.5%以下才不能燃燒，使得氧氣反應更充分，故填：木炭氧氣含量在4%以下就不能燃燒了，而紅磷僅僅到0.5%以下才不能燃燒，使得氧氣反應更充分．

點評 本題難度不大，考查氧氣的化學性質、影響可燃物燃燒的劇烈程度的因素及同學們靈活運用所學知識解題的能力．