Question

小明是一名“小马虎”，他在用高锰酸钾制取氧气，并进行氧气性质实验时遇到了下列问题，请你帮他解决。

（1）水槽中的水变成了红色，原因是_____________。

（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到“剧烈燃烧，火星四射”的现象，你认为实验失败的可能原因(至少写两条)：①_________________________；②_______________。

（3）小红对小明的实验进行了改进，并对铁丝在氧气中燃烧时“火星四射”的现象与其含碳量的关系进行了如下探究。

实验操作	实验现象	解释与结论
实验①：取直径0.20mm，含碳0.1%的铁丝，在氧气中燃烧	零星的火星	①分别用物质名称和化学符号写出铁燃烧的化学反应表达式：______、______。 ；②铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为________。
实验②：取直径_______，含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧	较明显的 火星四射

Answer

试管口没有放一团棉花 ①铁丝过粗 ②铁丝表面生锈或③氧气不纯（氧气浓度过低）或④没有用火柴引燃或⑤铁丝没有绕成螺旋状 0.20mm 铁+氧气 四氧化三铁 Fe + O2 Fe3O4 铁丝的含碳量越高，在氧气中燃烧时“火星四射”的现象越明显

【解析】（1）根据实验室用高锰酸钾制取氧气的注意事项进行解答；

（2）根据做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到“剧烈燃烧，火星四射”的现象，实验失败的可能原因收集到的氧气不纯或铁丝表面的铁锈没有清理干净进行解答；

（3）实验①：根据铁丝在氧气中燃烧写出反应的表达式；

实验②：根据对比实验的特点分析应用铁的直径，根据实验的现象分析铁丝在氧气中燃烧“火星四射”与其含碳量的关系。

【解析】
（1）实验室用高锰酸钾制取氧气时水槽中的水变成了红色，原因是没有在试管口放一团棉花，改进措施是在试管口放一团棉花；

（2）做细铁丝在氧气中燃烧的实验时，没有看到“剧烈燃烧，火星四射”的现象，实验失败的可能原因收集到的氧气不纯或铁丝表面生锈；

（3）实验①：文字表达式：铁+氧气 四氧化三铁；符号表达式：Fe + O2 Fe3O4；

实验②：根据题意可知，对比实验的变量是含碳量，所以选取的铁丝直径应为0.22mm，含碳0.32%的铁丝，在氧气中燃烧，由燃烧的现象可以知道，铁丝在氧气中燃烧，“火星四射”与其含碳量的关系为铁丝的含碳量越高，在氧气中燃烧时“火星四射”的现象越明显。