Question

小明對鐵的銹蝕進(jìn)行如下探究．室溫時，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，裝置如圖．觀察到量筒內(nèi)水沿導(dǎo)管慢慢進(jìn)入廣口瓶（凈容積為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	70	約120
2	l g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	約70
3	1g鐵粉、10滴水

（1）實(shí)驗(yàn)①和②說明NaCl可以

加快

 （填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率．
（2）實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是

放熱

 （填“放熱”或“吸熱”）過程．
（3）實(shí)驗(yàn)結(jié)束后取出濾紙包，觀察到有紅棕色物質(zhì)生成，該物質(zhì)的化學(xué)式是

Fe₂O₃

．
（4）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，請?jiān)诒砀窨瞻滋幪顚憣?shí)驗(yàn)③的樣品組成．
（5）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(jì)算氧氣的體積含量是

20.5

%（保留3位有效數(shù)字）．

Answer 1

分析：（1）對實(shí)驗(yàn)①和②的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，即可得出NaCl可以加快鐵銹蝕的速率；
（2）根據(jù)信息“實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升”進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)信息“觀察到有紅棕色物質(zhì)生成”分析即可；
（4）從探究實(shí)驗(yàn)中，對照試驗(yàn)組之間只能有一個變量，從而根據(jù)唯一變量所出現(xiàn)的不同結(jié)果，得出科學(xué)的結(jié)論．分析表中數(shù)據(jù)，根據(jù)唯一變量是碳，得出碳對鐵生銹的影響；
（5）通過空氣體積的變化得出，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．

解答：解：（1）實(shí)驗(yàn)①和②之間唯一的變量為是NaCl，根據(jù)含有NaCl的實(shí)驗(yàn)②，反應(yīng)所需的時間較短，得到NaCl能加快鐵銹蝕的速率；
（2）根據(jù)信息“實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升”，可以直接得出鐵銹蝕的過程是放熱的過程；
（3）根據(jù)信息“小明對鐵的銹蝕進(jìn)行如下探究”及“觀察到有紅棕色物質(zhì)生成”，我們可以判定此物質(zhì)為鐵銹，主要成分為Fe₂O₃；
（4）“實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響”，所以該對照組間唯一的變量應(yīng)為是否含有碳，因?yàn)閷?shí)驗(yàn)①有碳，則實(shí)驗(yàn)③不含碳，而其它的因素應(yīng)完全相同，所以實(shí)驗(yàn)③的樣品組成為1g鐵粉、10滴水；
（5）因?yàn)榱客矁?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

(100-70)mL

146mL

×100%=20.5%．
故答案為：（1）加快；（2）放熱；（3）Fe₂O₃；（4）1g鐵粉、10滴水；（5）20.5%

點(diǎn)評：本題考查學(xué)生根據(jù)鐵生銹的條件和防止金屬的腐蝕的方法進(jìn)行分析解題，并將知識應(yīng)用到生活中去．