Question

【題目】世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設備和材料，高達產量的20%～40%，某實驗小組對鐵的燃燒和銹蝕進行如下探究。

探究一：鐵絲燃燒

如圖1所示，取3根粗細、長度均相同的光亮細鐵絲，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：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，觀察到量筒內水沿著細導管慢慢進入廣口瓶（容積為146 mL）。當溫度恢復至室溫，量筒內水面高度不變時讀數(shù)（此時廣口瓶內氧氣含量幾乎為零），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	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）實驗①和②說明NaCl可以 （填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的過程。

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

（6）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，實驗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，根據上述數(shù)據計算得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約是 %（精確到小數(shù)點后1位），試分析該實驗結果出現(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）溫度沒有達到鐵絲著火點（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% 濾紙包或溫度計占據一定體積，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中鐵絲不能燃燒因為溫度沒有達到鐵絲著火點，接觸面越大燃燒就會越劇烈，比較數(shù)據顯示NaCl可以加快生銹，實驗開始后，廣口瓶溫度上升，說明鐵銹蝕是放熱反應，為了比較實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，所以實驗③表格空白處樣品的組成是除了碳外其余條件應該一樣，空氣中氧氣的體積分數(shù)約是=（100-72）／146=19.2%。實驗結果出現(xiàn)誤差的原因是裝置氣密性不好或者有一些物質占據集氣瓶的體積，無法正確測定。