Question

如圖為創(chuàng)新同學(xué)設(shè)計的一個改進實驗：裝置的氣密性良好，將用砂紙打磨過的細鐵絲部分浸沒在水中，實驗前測量并記錄下集氣瓶內(nèi)水面以上氣體的體積為60mL，量筒內(nèi)水的體積為20mL．
（1）在充分反應(yīng)的過程中，能觀察到的現(xiàn)象是

 

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（2）請用理化知識解釋此實驗?zāi)苡糜跍y定空氣中氧氣含量的原因是

 

；
（3）此實驗用于探究鐵生銹的條件存在的不足是

 

．

Answer 1

考點：空氣組成的測定,金屬銹蝕的條件及其防護

專題：空氣與水,金屬與金屬材料

分析：（1）根據(jù)鐵絲生銹后的生成物以及消耗氧氣后會引起瓶內(nèi)氣壓變化情況分析；
（2）根據(jù)鐵絲生銹消耗氧氣引起瓶內(nèi)氣壓改變，水會進入集氣瓶分析；
（3）從控制變量和對比實驗是否全面分析．

解答：解：
（1）鐵絲在潮濕的空氣中容易生銹，生成的鐵銹是紅色的，同時消耗氧氣，瓶內(nèi)氣壓減小，水會進入集氣瓶，充分反應(yīng)后，故能觀察到的現(xiàn)象是 銀白色的鐵絲表面有紅（棕）色物質(zhì)出現(xiàn)，量筒內(nèi)的水沿導(dǎo)管進入集氣瓶），量筒內(nèi)的液面下降約至8ml處，集氣瓶內(nèi)的液面升高，約至刻度1處；
（2）此實驗?zāi)苡糜跍y定空氣中氧氣含量的原因是鐵與空氣的氧氣、水發(fā)生反應(yīng)生成鐵銹，消耗氧氣，使集氣瓶內(nèi)氣體減少，氣壓減小，小于外界大氣壓，在外界大氣壓（氣壓差）的作用下量筒內(nèi)的水進入集氣瓶，氧氣約占空氣體積的五分之一，（量筒內(nèi)減少的水的體積12ml即為集氣瓶內(nèi)空氣中氧氣的含量）；
（3）從設(shè)計實驗的完整性和全面準確性角度分析，此實驗用于探究鐵生銹的條件存在的不足是沒有控制變量，沒設(shè)計實驗探究鐵在只有氧氣、（或只有水）的條件下能否生銹．．
故答案為：（1）銀白色的鐵絲表面有紅（棕）色物質(zhì)出現(xiàn)，
量筒內(nèi)的水沿導(dǎo)管進入集氣瓶 （1分），量筒內(nèi)的液面下降約至8ml處，集氣瓶內(nèi)的液面升高，約至刻度1處 （1分）；
（2）鐵與空氣的氧氣、水發(fā)生反應(yīng)生成鐵銹，消耗氧氣，使集氣瓶內(nèi)氣體減少（1分），氣壓減小，小于外界大氣壓，在外界大氣壓（氣壓差）的作用下量筒內(nèi)的水進入集氣瓶，氧氣約占空氣體積的五分之一（1分），（量筒內(nèi)減少的水的體積12ml即為集氣瓶內(nèi)空氣中氧氣的含量）； （3）（1分）沒有控制變量，沒設(shè)計實驗探究鐵在只有氧氣、（或只有水）的條件下能否生銹．

點評：判斷一個實驗的優(yōu)缺點要從是否能得到準確的結(jié)論，操作是否簡便等角度入手，注意對比實驗的重要性．