五阶魔方公式新手图解探究铁丝燃烧所需最低氧气浓度

2020年11月7日发(作者：周煌)

探究铁丝燃烧所需最低氧气浓度
在做铁丝燃烧实 验时，发现该实验常用的0.2mm细铁丝在空气
中加热只会变红，而在纯氧中却能燃烧。故本实验讲探 究0.2mm细
铁丝燃烧所需最低氧气浓度。
实验时间：2012年2月25日
实验员：曾学韬
准考证号：3512350346
实验目的：探究铁丝燃烧所需最低氧气浓度，掌握探究实验的方法
实验器材：硬质玻璃管，50ml量筒，锥形瓶，长颈漏斗，水槽，铁
架台，烧瓶，酒精灯
实验药品：浓氨水，5%双氧水，二氧化锰，氧化铜，0.2mm细铁丝
实验步骤：
1. 连接装置：本实验包括氧气，氨气，氮气制取装置和铁丝
燃烧装置，各装置图如下：

氨气制取装置 氮气制取装置 氧气制取装置

铁丝燃烧装置

氨气制取原理：NH
3
·H
2
O
氮气制取原理：2NH
3
+ 3CuO
氧气制取原理：2H
2
O
2

NH
3
↑ + H
2
O

3Cu + 3H
2
O + N
2

2H
2
O + O
2
↑
其中， 铁丝燃烧装置的水槽中滴入了几滴品红以便观测液面，试
管中装有铁丝并通过导线与电源连接。
2. 在氨气制取装置的烧瓶中加入少量浓氨水，点燃酒精灯，
向铁丝燃烧装置的试管中通一分 钟氨气备用，然后关闭阀门并塞
好橡皮塞。
3. 向氧气制取装置的锥形瓶中加入一小匙二氧 化锰，再向长
颈漏斗中加入10mL双氧水。待气泡稳定后，将导管插入铁丝燃
烧装置的量筒中 （量筒内事先充满水）。待液面下降至12.5mL处
时，将导管移出。
4. 向氮气制取装 置的硬质玻璃管中加入一小匙氧化铜粉末，
再向氨气制取装置中加入20mL浓氨水，然后连接这两个装 置，
并分别点燃酒精灯和酒精喷灯。待气泡稳定，氧化铜开始变红色
时，将导管口迅速插入量筒 并伸至量筒底以防倒吸。待液面下降
到50mL刻度处时，迅速将导管口移出水槽，这样就得到了氧气< br>浓度为25%的氮氧混合气。
5. 将铁丝燃烧装置的导管口伸入量筒底，然后后打开导管上< br>的阀门，利用氨气易溶于水的性质将混合气吸入试管（先将导管
口置于水中吸入2~3mL水，然 后再吸入混合气，试管底部保留些
水以防点燃铁丝时烧坏管底）。
6. 关闭阀门，接通电源，给铁丝加热，观察铁丝是否燃烧。
7. 以5%为梯度提升氧气浓度并重复上述步骤，直至观察到铁
丝剧烈燃烧。
实验结果：
氧气浓度
铁丝燃烧情况
氧气浓度
25% 30% 35%
同左 不燃烧 稍有火星，停止加热后不燃烧
40% 45%
铁丝燃烧较剧烈燃烧，停止加热后继剧烈燃烧，停止加热后继
情况 续燃烧 续燃烧
由此可得出结论：0.2mm铁丝燃烧所需最低氧气浓度为40%
实验自评：
通过这次实验，我掌握了一些探究实验的方法，比如在减小
误差方面，我利用氨气易溶于水的性质来吸取 混合气，利用电流
的热效应来加热铁丝，这些都是课本上没有的。但该实验还有需
要改进的部分 ，比如为了防止氮气中混有的氨气使水倒吸，出氮
气的导管要迅速地插入量筒，取出时也要迅速，这势必 增加操作
难度，降低实验精确性。