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(dá)產(chǎn)量的20%～40%，某實驗小組對鐵的燃燒和銹蝕進(jìn)行如下探究

探究一：鐵絲燃燒

如圖1所示，取3根粗細(xì)、長度均相同的光亮細(xì)鐵絲，將其中兩根分別盤成螺旋狀，在每根鐵絲一端系上粗銅絲，另一端系一根火柴桿，點燃火柴桿待快燃盡時，分別插入充滿氧氣的集氣瓶中，觀察到：觀察到：Ⅰ、Ⅱ中鐵絲都劇烈燃燒，且Ⅱ中鐵絲燃燒比I中的更劇烈；Ⅲ中鐵絲沒有燃燒．

（1）集氣瓶中加入少量水的作用：　 ．

（2）為什么Ⅲ中鐵絲不能燃燒　 　．

（3）分析Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因　 　．

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)水沿著細(xì)導(dǎo)管慢慢進(jìn)廣口瓶（容積為146mL）．當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)（此時瓶內(nèi)氧氣含量近似為零）．記錄起始和最終量筒的讀數(shù)以及所需時間如下表．

序號	樣品	量筒起始 讀數(shù)/mL	量筒最終 讀數(shù)/mL	所需時間 /min
1	1g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	72	約120
2	l　g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	72	約70
3		\	\	\

（4）金屬腐蝕的過程實際上就是金屬元素化合價　 　（填“升高”或“降低”）的過程．

（5）實驗①和②說明NaCl可以　 　�。ㄌ睢凹涌臁被颉皽p慢”）鐵銹蝕的速率．

（6）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是　 （填“放熱”或“吸熱”）過程．

（7）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，請在表格空白處填寫實驗③的樣品組成是　 ．

（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)計算氧氣的體積含量是　 %（精確到小數(shù)點后1位），試分析該實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因　 　（寫任意一條即可）

Answer 1

【答案】探究一：（1）防止高溫熔化物濺落炸裂瓶底；（2）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(dá)到鐵絲的著火點；（3）實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分；探究二：（4）升高（5）加快（6）放熱（7）

③	1 g鐵粉、10滴水

（8）19.2% 濾紙包占有一定體積

【解析】

試題分析：探究一：

（1）為防止燃燒產(chǎn)生的熔融物濺落瓶底，使瓶底炸裂，集氣瓶內(nèi)要預(yù)先裝少量水或鋪一層細(xì)沙

（2）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(dá)到鐵絲的著火點，鐵絲不能燃燒；

（3）實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分，因此鐵絲燃燒更劇烈；

探究二：

（4）金屬單質(zhì)中元素的化合價為零，金屬腐蝕的過程實際上就是金屬元素化合價升高；

（5）因為廣口瓶中鐵生銹所以廣口瓶中氣體壓強(qiáng)減小所以量筒中的水會進(jìn)入廣口瓶，量筒中的水減少30ml所需時間的長短，故答案：加快．

（6）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，故答案：放熱．

（7）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響并比較①方案中實驗設(shè)計，控制鐵和水的用量再不加碳實驗一下鐵的銹蝕速度即可．故答案：

③	1 g鐵粉、10滴水

（8）因為量筒內(nèi)液體減少的體積即為廣口瓶內(nèi)所含有的全部氧氣的體積，所以氧氣的體積含量是=19.2%