3．做完“鐵在氧氣里燃燒”實(shí)驗(yàn)后，某興趣小組有一些疑惑不解的問(wèn)題，于是他們進(jìn)行了以下探究活動(dòng)，請(qǐng)你一同參與。
【問(wèn)題】細(xì)鐵絲在氧氣中燃燒為什么會(huì)“火星四射”？
【查閱資料1】①日常生活中的鋼鐵制品都含有少量碳雜質(zhì)。
②含碳細(xì)鐵絲燃燒時(shí)，其中的炭粒生成的CO2氣體在熔融液態(tài)物質(zhì)中形成氣泡，熔融液態(tài)物質(zhì)因氣泡炸裂引起“火星四射”的現(xiàn)象。
（1）（設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)）為了探究細(xì)鐵絲在純氧中燃燒產(chǎn)生“火星四射”現(xiàn)象的原因，該小組同學(xué)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案是：取長(zhǎng)短粗細(xì)相同的含碳細(xì)鐵絲和不含碳的細(xì)鐵絲，分別在足量的氧氣中燃燒，觀察現(xiàn)象。你認(rèn)為他們的方案
（填“合理”或“不合理”）。
（2）（實(shí)驗(yàn)探究）小明做細(xì)鐵絲在氧氣中的燃燒實(shí)驗(yàn)時(shí)，他把細(xì)鐵絲繞成螺旋狀，一端系在一根鐵絲上，另一端系上一根火柴。點(diǎn)燃火柴后迅速把鐵絲連同火柴一起插入集氣瓶下部（沒有接觸到水，如圖所示），但不見鐵絲燃燒，反復(fù)實(shí)驗(yàn)均未成功。
該同學(xué)認(rèn)為可能導(dǎo)致失敗的原因主要有三種：
A．鐵絲表面有銹跡，影響了反應(yīng)的進(jìn)行；
B．點(diǎn)燃火柴后立即將它伸入瓶?jī)?nèi)，火柴燃燒消耗了氧氣，不利于鐵絲的燃燒；
C．火柴燃燒時(shí)有大量的熱量放出，將鐵絲和火柴迅速伸至集氣瓶下部，因熱脹冷縮之故。瓶?jī)?nèi)氧氣會(huì)膨脹逸出，使鐵絲無(wú)法燃燒。
針對(duì)假設(shè)A應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
；
針對(duì)假設(shè)B應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
；
針對(duì)假設(shè)C應(yīng)作出的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)為
。
（3）【查閱資料2】①黑色的Fe3O4和紅色的Fe2O3的分解溫度、鐵的熔點(diǎn)見下表：
②Fe2O3高溫時(shí)分解成Fe3O4
③FeO不穩(wěn)定，容易被空氣中的氧氣氧化成Fe2O3
|
Fe3O4 |
Fe2O3 |
鐵 |
| 分解溫度℃ |
1538 |
1400 |
— |
| 熔點(diǎn)/℃ |
— |
— |
1535 |
（理論探討）根據(jù)鐵絲燃燒的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并結(jié)合表中數(shù)據(jù)，可推知鐵在氧氣里燃燒時(shí)產(chǎn)生的高溫應(yīng)在
之間，在此溫度范圍內(nèi)Fe
2O
3已分解，所以鐵在氧氣里燃燒的產(chǎn)物是Fe
3O
4，其化學(xué)反應(yīng)方程式
。
（4）[拓展延伸]有些超市的食品密封包裝盒的透明蓋內(nèi)放有黑色的FeO粉末，若粉末的顏色
，就說(shuō)明包裝盒破損進(jìn)氣，這樣售貨員就能及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
