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铁在氧气中燃烧的反应方程式及实验现象

铁算是生活中比较常见的化学元素,在金属活动顺序表里排在氢的前面,化学性质比较活泼,同时在化学实验中它也是一种良好的还原剂。在常温下,铁在干燥的空气里不易与氧、硫、氯等非金属单质起反应,若有杂质,在潮湿的空气中易锈蚀。那么在铁丝点燃的条件下,在氧气中产生什么化学反应呢?接下来就跟着小编来看看吧。

铁在氧气中燃烧的反应方程式】

3Fe+2O2=点燃=Fe3O4

【实验所需的材料】集气瓶,铁丝,火柴,镊子,酒精灯

【实验步骤】

1.用H2O2(双氧水)制O2(氧气),用集气瓶收集氧气
2.把铁丝前端绑木条,点燃后就放进集气瓶中

(注意:瓶底要放沙子或水,因为铁丝燃烧会放出大量的热,所以瓶底要放沙子或水)

【铁在氧气中燃烧反应总结】

反应类型 化合反应
反应物 Fe,O2
生成物 Fe3O4
反应条件 点燃
反应现象 剧烈燃烧,火星四射

【实验总结】

从铁在氧气中燃烧反应中,我们知道这里面产生了一个化合作用,在点燃的条件下,铁丝在氧气中剧烈燃烧,火星四射,生成四氧化三铁物质

【延伸阅读】

1.实验中会出现的火星四射的现象,这是因为在氧气中燃烧时产生气体,比如二氧化碳,推动熔融的铁产生火星四射的现象。我们实验用的铁丝不是纯铁,铁丝中含有一定数量的碳(其实还包括微量的硫、磷),碳与氧气或熔融状态的铁的氧化物反应生成二氧化碳气体,二氧化碳气体使体积迅速臌胀,推动周围的呈熔融状态的铁及其氧化物向四周飞溅,于是我们便看到火星四射的实验现象。其他金属比如镁、铝就不会产生火星四射的现象。这是因为镁、铝的冶炼方法决定了镁、铝通常都比较纯,特别是镁、铝中不含碳(最多含有痕量的碳)。正是由于这个原因,实验中镁、铝的燃烧现象有别于铁的燃烧,虽然放出大量的热,温度更高,发出耀眼白光,并有少量物质气化(仅在表面)而导致产生少量白烟,但是由于没气体产生,所以体积不会急骤变化因而也就没有火星四射的现象。

2,实验中生成物黑色的Fe3O4,是铁的一种混合价态氧化物,熔点为1597℃,密度为5.17g/cm³,不溶于水,可溶于酸,在自然界中以磁铁矿的形态出现,常温时具有强的亚磁铁性与颇高的导电率。在高温下,易氧化成氧化铁,可与还原剂CO、Al、C等反应。

总结:我们在做铁在氧气中燃烧的实验时,需要注意的是铁丝的选用不同,可能产生的现象不同,但一般情况下,我们在实验中都是火花四溅的状态,但不管怎样,铁在氧气中的化学方程式都是一样的,生成物均为四氧化三铁。

相关反应:

| 铁与水蒸气反应

| 铁和氧气反应

 

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