Question

【題目】興趣小組借助如圖裝置（夾持裝置已略）及相關(guān)試劑粗略測量空氣中O2的體積百分數(shù)。

（1）實驗前用砂紙打磨鐵釘至光亮的目的是_____。

（2）已知試管剩余空間和導(dǎo)管的體積為20mL，導(dǎo)管截面積約為1cm2，充分反應(yīng)后，形成穩(wěn)定液柱時，讀取讀數(shù)為4.1cm，則空氣中氧氣的體積分數(shù)為_____%（保留小數(shù)點后一位）。

（3）實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反應(yīng)較慢耗時較長，現(xiàn)對影響鐵生銹速率的因素作如下

（提出假設(shè)）假設(shè)一：溶液的酸堿度；

假設(shè)二：NaC1溶液的濃度；

請你再提出一種影響鐵生銹快慢的因素。

假設(shè)三：_____。

（實驗探究）借助上述實驗裝置，通過控制鐵釘用量等其他條件均相同時，調(diào)節(jié)溶液的pH獲得了如表實驗數(shù)據(jù)：

pH	2.0	5.5	6.0	6.5	7.0	8.0
液柱高度（cm）	0	0.6	4.1	4.1	4.1	4.1
形成穩(wěn)定液柱時間（min）	3.0	3.0	5.1	5.3	15.6	17.5

（實驗結(jié)論）根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，為縮短實驗測定時間，pH的最佳范圍是_____；還可以采取何種方法進一步縮短實驗時間_____（答一條即可）。

（實驗反思）當pH＝2時，沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是_____。

Answer 1

【答案】除去鐵釘表面的鐵銹 20.5 溫度、鐵的形狀等 6.0～6.5 用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等 用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等（合理即可）；pH等于2時酸性較強，鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強較大。

【解析】

（1）實驗前用砂紙打磨鐵釘至光亮的目的是：除去鐵釘表面的鐵銹；故答案為：除去鐵釘表面的鐵銹（氧化膜）；

（2）空氣中氧氣的體積＝1cm2×4.1cm＝4.1cm3＝4.1mL，氧氣的體積分數(shù)＝，故答案為：20.5；

（3）[提出假設(shè)]假設(shè)三：溫度、鐵的形狀等；

[實驗結(jié)論]根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，為縮短實驗測定時間，pH的最佳范圍是6.0～6.5；還可以采取用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等，進一步縮短實驗時間；

[實驗反思]當pH＝2時，沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是：用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等（合理即可）；pH等于2時酸性較強，鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強較大；故答案為：溫度、鐵的形狀等（合理即可）；6.0～6.5；用鐵粉代替鐵釘或在較高的環(huán)境溫度下實驗等（合理即可）；pH等于2時酸性較強，鐵與酸反應(yīng)產(chǎn)生H2導(dǎo)致裝置內(nèi)壓強較大；