【題目】小明對(duì)鐵的銹蝕進(jìn)行如下探究.室溫時(shí),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)裝置溫度恢復(fù)至室溫,且量筒內(nèi)水面高度不變時(shí)讀數(shù)(此時(shí)瓶?jī)?nèi)氧氣含量近似為零).記錄的反應(yīng)起始和結(jié)束量筒的讀數(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

1g鐵粉、0.2g碳和10滴水

100

70

120

1g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl

100

70

70

(1)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明NaCl可以________(填“加減慢)鐵銹蝕的速率.

(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升,說(shuō)明鐵銹蝕的過(guò)程是________(填“放熱”或“吸熱”)過(guò)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)主要成分的化學(xué)式是________.

(4)實(shí)驗(yàn)是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響,請(qǐng)?jiān)诒砀窨瞻滋幪顚?xiě)實(shí)驗(yàn)的樣品組成.

(5)該裝置還可用于測(cè)量空氣中氧氣的含量,根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算氧氣的體積分?jǐn)?shù)是________%(保留3位有效數(shù)字).

(6)現(xiàn)僅提供:量筒、大燒杯、玻璃棒、水、濾紙包(內(nèi)含1g鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl),請(qǐng)你幫助小明再設(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量空氣中氧氣體積分?jǐn)?shù)的實(shí)驗(yàn)方案,在下圖框中畫(huà)出實(shí)驗(yàn)裝置示意圖即可(注明濾紙包的位置).

【答案】(1)加快 (2)放熱 (3)Fe2O3·xH2O (4)1g鐵粉、10滴水 (5)20.5(6)如下圖所示

【解析】鐵銹蝕的條件是與氧氣和水接觸.該實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)原理:濾紙包內(nèi)的鐵樣品銹蝕,消耗廣口瓶?jī)?nèi)的氧氣,導(dǎo)致瓶?jī)?nèi)氣壓減小,量筒中的水便進(jìn)入廣口瓶?jī)?nèi),根據(jù)實(shí)驗(yàn)記錄的所需時(shí)間即可判斷鐵銹蝕的速率快慢.(1)根據(jù)表中提供的信息可知,實(shí)驗(yàn)②中鐵銹蝕的速率比實(shí)驗(yàn)①快,說(shuō)明NaCl可以加快鐵銹蝕的速率.(2)實(shí)驗(yàn)開(kāi)始后,廣口瓶?jī)?nèi)溫度上升,說(shuō)明鐵的銹蝕過(guò)程是放熱的.(3)實(shí)驗(yàn)結(jié)束后濾紙包內(nèi)的紅棕色物質(zhì)是鐵銹,主要成分為Fe2O3·xH2O.(4)若用實(shí)驗(yàn)①和③探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響,則兩個(gè)實(shí)驗(yàn)的條件除了所含碳粉不同,其他都必須相同,即實(shí)驗(yàn)③的樣品組成為1g鐵粉、10滴水.(5)由于實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,瓶?jī)?nèi)氧氣含量近似為零,則進(jìn)入廣口瓶?jī)?nèi)水的體積即為廣口瓶?jī)?nèi)消耗的氧氣體積,因此,該實(shí)驗(yàn)測(cè)出的空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)為30mL/146mL×100%=20.5%.(6)根據(jù)所提供的實(shí)驗(yàn)儀器,可設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn):將濾紙包放在量筒底部,然后將量筒倒置于盛水的燒杯中,且保持量筒口在液面以下,由于鐵銹蝕消耗量筒內(nèi)的氧氣,導(dǎo)致量筒內(nèi)氣壓減小,燒杯中的水便進(jìn)入量筒內(nèi),觀察到量筒內(nèi)液面會(huì)上升.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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請(qǐng)你思考一種粘貼方案,并回答下列問(wèn)題:

(1)A處貼上的卡片可以是 (寫(xiě)卡片中的化學(xué)式)。

(2)B處卡片中的物質(zhì)是一種 (選填“酸”、“堿”或“鹽”)。

(3)C處卡片中的物質(zhì)與Fe反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。

(4)你認(rèn)為下列物質(zhì)可用來(lái)替換“Fe”位置的是 (填序號(hào))。

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B.實(shí)驗(yàn)中通入CO的質(zhì)量為4.2g

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(3)欲將40時(shí)乙物質(zhì)的飽和溶液變?yōu)椴伙柡腿芤,可采用的方法是________(寫(xiě)一種即可).

(4)40時(shí),將甲、乙兩物質(zhì)的飽和溶液分別降溫到20,所得溶液中溶質(zhì)的質(zhì)量分?jǐn)?shù)的大小關(guān)系是________.

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