某興趣小組的同學(xué)對鐵以及含鐵物質(zhì)的相關(guān)現(xiàn)象產(chǎn)生了興趣，并進(jìn)行了一系列探究活動。
【探究一】鐵絲燃燒是否需要純氧
【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】取長短相同直徑為0.38mm的鐵絲，分別在O
2含量不同的情況下實(shí)驗(yàn)。
【實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象】
| 氧氣含量 |
90% |
70% |
60% |
55% |
| 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 |
燃燒劇烈，燃燒時間長，效果好 |
燃燒比90%弱，燃燒時間短，實(shí)驗(yàn)成功 |
燃燒比70%弱，燃燒時間更短，實(shí)驗(yàn)成功 |
難以燃燒，只是發(fā)熱 |
在做鐵絲在氧氣中燃燒的實(shí)驗(yàn)時，為了使現(xiàn)象更清楚，最好用
排水法
排水法
（填“排空氣法”或“排水法”）收集，理由是
排水法收集的氧氣較純
排水法收集的氧氣較純
。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】就0.38mm鐵絲而言，燃燒所需氧氣的最低體積分?jǐn)?shù)在
55%～60%
55%～60%
范圍。
【探究二】對含有鐵粉的“暖寶寶”進(jìn)行探究，并判斷是否能利用發(fā)熱原理測定空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)。
【查閱資料】①鐵粉是黑色固體；②鐵能與稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生氫氣。
同學(xué)們在實(shí)驗(yàn)室打開一片暖寶寶，取出其中黑色粉末做了下面的實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ．黑色粉末成分的探究
| 操作 |
現(xiàn)象 |
結(jié)論 |
| 取暖寶寶中的黑色粉末于試管中，加入足量的稀鹽酸。 |
有氣泡產(chǎn)生 有氣泡產(chǎn)生
|
黑色粉末中有鐵粉 |
| 反應(yīng)結(jié)束之后，發(fā)現(xiàn)仍有黑色固體殘留，經(jīng)過過濾，干燥，獲得黑色粉末。取樣于試管中，通入氧氣點(diǎn)燃，產(chǎn)物通入澄清石灰水。 |
澄清石灰水變渾濁 |
黑色粉末中還有活性炭粉 |
Ⅱ．探究“暖寶寶”反應(yīng)原理與鐵的生銹本質(zhì)是否一致
按圖1（夾持儀器已略去）采用氧氣、溫度、濕度傳感器收集數(shù)據(jù)，將拆除包裝的暖寶寶倒入三頸燒瓶中密封裝置，開始收集，觀察曲線變化（如圖2中圖A、B、C）。
從收集到的圖象看暖寶寶發(fā)熱是因?yàn)轭w粒微小的鐵粉與
水
水
和
氧氣
氧氣
等物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并
放出
放出
熱量（填“吸收”或“放出”），這一反應(yīng)與鐵生銹原理一致。
Ⅲ．實(shí)驗(yàn)拓展
利用上述原理，同學(xué)們設(shè)計使用暖寶寶貼來測定空氣中氧氣的含量，實(shí)驗(yàn)開始前的裝置如圖3所示，量筒中水的讀數(shù)為100mL。
（1）實(shí)驗(yàn)過程中，可以觀察到溫度計示數(shù)
升高
升高
。（填“升高”或“降低”）
（2）冷卻一段時間之后，打開彈簧夾，水從量筒中流入玻璃瓶（容積為250mL）最后量筒內(nèi)水為63mL（鐵粉生銹消耗水的體積忽略不計），通過計算本實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)測得空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為：
17.7%
17.7%
。（結(jié)果精確到0.1%）
（3）上述結(jié)果與理論值相比，引起誤差的原因可能是
ABCE
ABCE
。（填字母）
A．裝置漏氣
B．暖寶寶貼中鐵粉的使用數(shù)量不足
C．溫度計的讀數(shù)未恢復(fù)至室溫就記錄量筒內(nèi)剩余水的體積
D．彈簧夾未夾緊
E．最后讀取量筒中水的體積是俯視讀數(shù)
