Question

20．科學(xué)探究是重要的學(xué)習(xí)方式，假設(shè)和驗(yàn)證是探究過程中的重要環(huán)節(jié)，為了探究“鐵絲可以在純凈的氧氣中燃燒”，同學(xué)們將一根火柴梗塞入一段螺旋狀“鐵絲”（可能是純鐵鐵絲或含碳鐵絲）末端，將它固定，用鑷子夾住“鐵絲”，然后將火柴在酒精燈上點(diǎn)燃，將“鐵絲”由集氣瓶口向下慢慢伸入，觀察現(xiàn)象：
（1）實(shí)驗(yàn)中，鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮再繞成“螺旋狀”．鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮的原因是除去鐵絲表面的氧化物：鐵絲繞成“螺旋狀”目的是增大鐵絲的受熱面積
（2）甲同學(xué)只發(fā)現(xiàn)“鐵絲”紅熱一下，就沒有觀察到其他現(xiàn)象，請你分析鐵絲沒有燃燒的可能原因是集氣瓶中氧氣不足（只答一條）
（3）乙同學(xué)發(fā)現(xiàn)“鐵絲”在純凈氧氣中燃燒起來，觀察到火星四射，并有黑色固體生成，請寫出該反應(yīng)的文字表達(dá)式鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵
（4）為了找出“鐵絲”在純氧中燃燒“火星四射”的原因，根據(jù)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)用品：細(xì)純鐵鐵絲、細(xì)含碳鐵絲、純鎂條、集氣瓶裝的幾瓶純氧氣、酒精燈、火柴和鑷子等，你認(rèn)為可能
a假設(shè)1：鐵絲中含碳引起的
驗(yàn)證方法是取長短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
b假設(shè)2：所有金屬絲在純氧中燃燒都會火星四射
驗(yàn)證方法是同時取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象
只要假設(shè)合理，驗(yàn)證方法準(zhǔn)確，根據(jù)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，進(jìn)行分析判斷，就能得出結(jié)論．

Answer 1

分析 分析鐵絲燃燒時的正確操作，以及出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并對現(xiàn)象中的火星四射出現(xiàn)的原因進(jìn)行探究，可通過對比實(shí)驗(yàn)完成探究．

解答 解：（1）鐵絲表面要先用砂紙打磨光亮的原因是：除去鐵絲表面的氧化物，鐵絲繞成“螺旋狀”目的是：增大鐵絲的受熱面積；
（2）鐵絲沒有發(fā)生燃燒，說明瓶內(nèi)氧氣不足，造成瓶內(nèi)氧氣不足的原因有很多，比如收集時氣體不純、未收集滿等，燃燒時木條沒在空氣中充分燃燒而消耗瓶內(nèi)較多的氧氣等等；
（3）鐵絲和氧氣在點(diǎn)燃的條件下生成黑色固體四氧化三鐵，文字表達(dá)式為：鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）a實(shí)驗(yàn)用品中的鐵絲有含碳與不含碳的區(qū)別，所以，可以猜想火星四射與鐵絲中是否含碳有關(guān)；然后相兩種鐵絲進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)；
所以鐵絲中含碳引起的；取長短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
b實(shí)驗(yàn)用品中還有金屬鎂，因此可以猜想是不是不同種金屬燃燒都會出現(xiàn)火星四射的現(xiàn)象，可以取三種金屬進(jìn)行對比實(shí)驗(yàn)；
所以所有金屬絲在純氧中燃燒都會火星四射；同時取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象．
故答案為：（1）除去鐵絲表面的氧化物，增大鐵絲的受熱面積；
（2）集氣瓶中氧氣不足；
（3）鐵+氧氣$\stackrel{點(diǎn)燃}{→}$四氧化三鐵；
（4）a、所以鐵絲中含碳引起的；取長短相等、粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象；
b、所以所有金屬絲在純氧中燃燒都會火星四射；同時取上述幾種金屬絲用砂紙將表面打磨后分別在純氧中燃燒觀察現(xiàn)象．

點(diǎn)評 在進(jìn)行猜想時，也需要有一定的理論或事實(shí)依據(jù)，不能毫無目的漫無邊際地胡亂猜想，本題是根據(jù)實(shí)驗(yàn)用品引發(fā)對問題的猜想．