Question

某化学兴趣小组进行“铁丝在氧气中燃烧”的实验，并进行了一些探究活动，请你一同参与。

（1）铁丝在氧气中燃烧实验的示意图如图，图中螺旋状铁丝的末端系一根火柴的作用是_____；集气瓶中先放一些水的作用是_____。

（探究一）：铁丝燃烧是否需要纯氧？

（实验内容）：取直径为0.38mm的铁丝，分别在体积分数为90%、70%、60%、55%的氧气中实验。实验现象如表所示：

O2%	90%	70%	60%	55%
实验现象	燃烧剧烈、燃烧时间长，效果好	燃烧比90%弱，燃烧时间短，实验成功	燃烧比70%弱，燃烧时间更短，实验成功	难以燃烧，只是发红

（结论1）：就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是_____ （选填“＞”“=”或“＜”）55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越_____。（填“剧烈”或“不剧烈”）；

（讨论）如果实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，其操作方法是先在集气瓶中装_____mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水。（空气中氧气的体积分数计为20%）

（探究二）铁丝燃烧为什么会火星四射？

（资料）生活中常见的铁都不是纯净的铁，都含有一定量的碳

（设计与实验2）小明将直径都为0.38mm的纯铁丝和不同含碳量的铁丝放入氧气中燃烧，实验现象记录如表，请你分析完成下表：

物质	纯铁丝	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	无火星四射现象，熔断	剧烈燃烧，极少火星	剧烈燃烧，少量火星	_____

（结论2）通过以上实验，说明铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量_____（选填“有关”或“无关”）。

Answer

引燃铁丝 防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底 ＞ 剧烈 100 剧烈燃烧，火星四射 有关

【解析】

根据铁丝在氧气中燃烧的注意事项、结合题干提供的信息进行分析解答即可。

（1）铁丝在氧气中燃烧实验中，螺旋状铁丝的末端系一根火柴是为了引燃铁丝；集气瓶中先放一些水的作用是防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底。故填：引燃铁丝；防止铁丝燃烧的高温熔化物溅落炸裂瓶底。

[结论1]根据表格提供的数据可以看出，就0.38mm铁丝而言，铁丝燃烧对氧气体积分数的要求是大于55%，且氧气浓度越大，燃烧现象越剧烈，故填：＞；剧烈。

[讨论]实验中所用集气瓶的容积为125mL，实验时集气瓶中需留25mL水，如果需收集100mL体积分数为80%的氧气，则需要先在集气瓶中装 100mL水，然后用排水法收集，直到剩下25mL水，故填：100。

[设计与实验2]结合表格提供的现象，含碳0.6%的铁丝会剧烈燃烧，火星四射，故填：剧烈燃烧，火星四射。

[结论2]通过以上实验可以看出，铁丝燃烧产生火星四射现象和含碳量有关，故填：有关。