《2025年学霸提优大试卷九年级化学上册沪教版》

22. (8 分)科学探究是学习化学的重要方式,假设与验证是探究过程中的重要环节。为了探究“铁丝可以在纯净的氧气中燃烧”,同学们将一根火柴梗系在一段螺旋状“铁丝”(可能是纯铁丝或含碳杂质的铁丝)末端,用镊子夹住“铁丝”,然后在酒精灯上点燃火柴,将“铁丝”由集气瓶口向下慢慢伸入,观察现象:
(1)铁丝绕成螺旋状的目的是增大铁丝的受热面积;铁丝末端系一根火柴的作用是引燃铁丝。
(2)甲同学只发现“铁丝”红热一下,就没有观察到其他现象,请你分析铁丝没有燃烧的可能原因是没等到火柴即将燃尽时将铁丝由集气瓶口向下慢慢伸入(或集气瓶中氧气不足,其他合理说法均可)。
(3)铁丝在纯净的氧气中燃烧,用文字表达式表示其反应:铁+氧气$\xrightarrow{\text{点燃}}$四氧化三铁。
(4)乙同学发现“铁丝”在纯净氧气中燃烧起来,实验结束后该同学整理仪器时发现集气瓶底炸裂,原因可能是集气瓶底部没有放少量水或铺一层细沙。
(5)丙同学对铁丝在氧气中燃烧为什么会火星四射进行探究。下表是他将纯镁条和不同含碳量的铁丝(镁条和铁丝直径均为 0.4 mm)放入氧气中燃烧时的实验现象的记录。请你分析并完成下表:
| 物质 | 镁条 | 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,发出耀眼白光,无火星 | 剧烈燃烧,极少火星 | 剧烈燃烧,少量火星 | 剧烈燃烧,大量火星 |
通过以上实验,说明铁丝燃烧时是否出现火星与铁丝中的含碳量多少有关。

答案：
(1)增大铁丝的受热面积 引燃铁丝
(2)没等到火柴即将燃尽时将铁丝由集气瓶口向下慢慢伸入(或集气瓶中氧气不足,其他合理说法均可)
(3)铁+氧气$\xrightarrow{\text{点燃}}$四氧化三铁
(4)集气瓶底部没有放少量水或铺一层细沙
(5)剧烈燃烧,大量火星 铁丝中的含碳量多少