Question

【題目】世界上每年因銹蝕而報(bào)廢的金屬設(shè)備和材料，高達(dá)產(chǎn)量的20%～40%，某實(shí)驗(yàn)小組對(duì)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(diǎn)燃火柴桿待快燃盡時(shí)，分別插入充滿氧氣的集氣瓶中。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，將所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)入廣口瓶（容積為146 mL）。當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，量筒內(nèi)水面高度不變時(shí)讀數(shù)（此時(shí)廣口瓶內(nèi)氧氣含量幾乎為零），記錄量筒的起始和最終讀數(shù)以及所需時(shí)間如下表：

序號(hào)	樣 品	量筒起始讀數(shù)/ mL	量筒最終讀數(shù)/ mL	所需時(shí)間/ min
①	1.0g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	72	約120
②	1.0g鐵粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl	100	72	約70
③

（4）實(shí)驗(yàn)①和②說明NaCl可以 （填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的過程。

（5）實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶溫度上升，說明鐵銹蝕是 （填“放熱”或“吸熱”）過程。

（6）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響，實(shí)驗(yàn)③表格空白處樣品的組成是 。

（7）該裝置還可能用于測量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算得出空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是 %（精確到小數(shù)點(diǎn)后1位），試分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因 。

Answer 1

【答案】（1）防止生成物濺落下來，使集氣瓶炸裂 （2）溫度沒有達(dá)到鐵絲著火點(diǎn)（3） Ⅱ中鐵絲的受熱面積較大 （4）加快 （5） 放熱 （6） 1.0 g鐵粉，10滴水 （7） 19.2% 濾紙包或溫度計(jì)占據(jù)一定體積，裝置氣密性不好等

【解析】

試題分析：集氣瓶中加入少量水的作用防止生成物濺落下來，使集氣瓶炸裂，Ⅲ中鐵絲不能燃燒因?yàn)闇囟葲]有達(dá)到鐵絲著火點(diǎn)，接觸面越大燃燒就會(huì)越劇烈，比較數(shù)據(jù)顯示NaCl可以加快生銹，實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶溫度上升，說明鐵銹蝕是放熱反應(yīng)，為了比較實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響，所以實(shí)驗(yàn)③表格空白處樣品的組成是除了碳外其余條件應(yīng)該一樣，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)約是=（100-72）／146=19.2%。實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因是裝置氣密性不好或者有一些物質(zhì)占據(jù)集氣瓶的體積，無法正確測定。