Question

【題目】世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料，高達產(chǎn)量的20%～40%，某實驗小組對鐵的燃燒和銹蝕進行了如下探究。

（探究一：鐵絲燃燒）如圖1所示，取三根粗細、長度均相同的光亮細鐵絲，將其中兩根盤成螺旋狀。在每根鐵絲一端系上一根粗銅絲，另一端系一根火柴桿。點燃火柴桿，待快燃盡時，分別插入盛有氧氣的集氣瓶中。觀察到：Ⅰ和Ⅱ中的鐵絲都劇烈燃燒，且Ⅱ中鐵絲燃燒比I中更劇烈，Ⅲ中鐵絲沒有燃燒。

(1)集氣瓶中裝少量水的作用______。

(2)Ⅱ中鐵絲燃燒比I中更劇烈的原因是______。

(3)Ⅲ中鐵絲沒有燃燒是因為______。

（探究二：鐵粉腐蝕的條件）如圖2所示，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，觀察到量筒內(nèi)的水沿著導(dǎo)管慢慢進入廣口瓶(容積為146mL)。當(dāng)溫度恢復(fù)到室溫，量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)(此時廣口瓶內(nèi)氧氣含量幾乎為零)，記錄量筒內(nèi)的起始和最終讀數(shù)以及所需時間如下表：

序號	樣品	量簡起始讀數(shù)	量簡最后讀數(shù)	所需時間
	鐵粉、碳粉和10滴水	100	72	約120
	10g鐵粉、碳粉、10滴水和少量氯化鈉	100	72	約70

(4)金屬銹蝕是金屬與______發(fā)生了反應(yīng)。

(5)實驗①和②說明NaCl可以______(填“加快”或“減慢”)鐵銹蝕的過程

(6)span>實驗開始后，廣口瓶溫度升高，說明鐵銹蝕是______(填“吸熱”或“放熱”)的過程。

(7)實驗①和實驗③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，實驗③表格的空白處樣品的組成是______。

(8)該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算出空氣中氧氣的體積分數(shù)是______%(精確到小數(shù)點后一位)，試分析實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因是______(寫出一條即可)。

Answer 1

【答案】防止熾熱的生成物濺落下來炸裂集氣瓶 使鐵絲與氧氣的接觸面積增大 鐵絲的溫度沒有達到著火點 氧氣和水 加快 放熱 1.0g鐵粉和10滴水 19.2 裝置氣密性不好(或鐵粉量不足等其他合理答案均可)

【解析】

[探究一：鐵絲燃燒]

(1)為防止燃燒產(chǎn)生的高溫熔融物濺落瓶底，使瓶底炸裂，集氣瓶內(nèi)要預(yù)先裝少量水或鋪一層細沙，故填防止熾熱的生成物濺落下來炸裂集氣瓶；

(2)實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，是為了增大與氧氣的接觸面積，使反應(yīng)更充分更劇烈，故填使鐵絲與氧氣的接觸面積增大；

(3)實驗III中火柴在鐵絲上方，用其火焰內(nèi)焰對鐵絲加熱，內(nèi)焰溫度低，沒有對鐵絲充分預(yù)熱，因此不能達到鐵絲的著火點，鐵絲不能燃燒，故填鐵絲的溫度沒有達到著火點；

[探究二：鐵粉腐蝕的條件]

(4)金屬銹蝕是金屬與氧氣、水發(fā)生了反應(yīng)，故填氧氣和水；

(5)因為廣口瓶中鐵生銹消耗了瓶內(nèi)氧氣，所以廣口瓶中氣體壓強減小，所以量筒中的水會進入廣口瓶，加入NaCl后形成原電池，鐵的銹蝕速度加快，所需時間縮短，故填加快；

(6)實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程放熱的過程，故填放熱；

(7)實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，通過比較①方案中實驗設(shè)計，控制鐵和水的用量相同，碳為變量，即實驗③中用1.0g鐵粉和10滴水，但不加碳，故填1.0g鐵粉和10滴水；

(8)量筒內(nèi)液體減少的體積100mL-72mL=28mL，即為廣口瓶內(nèi)所含有的全部氧氣的體積，氧氣的體積含量是：×100%≈19.2%，故填19.2%；若裝置的氣密性不好會使進入廣口瓶的水的體積變小，導(dǎo)致測得的結(jié)果偏小，若鐵粉量不足導(dǎo)致氧氣不能被完全消耗，也會導(dǎo)致測定結(jié)果偏小，故填裝置氣密性不好(或鐵粉量不足等其他合理答案均可)。