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了如下探究。

（探究一：鐵絲燃燒）

如圖所示，取三根粗細、長度均相同的光亮細鐵絲，將其中兩根盤成螺旋狀。在每根鐵絲一端系上一火柴桿一根粗銅絲，另一端系一根火柴桿。點燃火柴桿，待快燃盡時，分別插入盛有氧氣的集氣瓶中。觀察到：Ⅰ和Ⅱ中的鐵絲都劇烈燃燒，且Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈，Ⅲ中鐵絲沒有燃燒。

(1)集氣瓶中裝少量水的作用_____。

(2)Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因是_____。

(3)Ⅲ中鐵絲沒有燃燒是因為_____。

（探究二：鐵粉銹蝕的條件）

如圖所示，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，觀察到量筒內的水沿著導管慢慢進入廣口瓶(容積為146 ml)。當溫度恢復到室溫，量筒內水面高度不變時讀數(此時廣口瓶內氧氣含量幾乎為零)，記錄量筒內的起始和最終讀數以及所需時間如下表：

序號	樣品	量筒起始讀數/mL	量筒最后讀數/mL	所需時間/min
①	1.0g鐵粉、0.2g碳粉和10滴水	100	72	約120
②	1.0g鐵粉、0.2g碳粉、10滴水和少量氯化鈉	100	72	約70
③		/	/	/

(4)鐵銹屬于________(填“純凈物”或“混合物”)。

(5)實驗①和②說明NaCl可以_____(填“加快”或“減慢”)鐵銹蝕的過程。

(6)實驗開始后廣口瓶溫度升高，說明鐵銹蝕是____(填“吸熱”或“放熱”)的過程。

(7)實驗①和實驗③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，實驗③表格的空白處樣品的組成是___。

(8)該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據上述數據計算出空氣中氧氣的體積分數是__%(精確到小數點后一位)，試分析實驗結果出現誤差的原因是_____(寫出一條即可)。

Answer 1

【答案】防止高溫熔融物濺落，造成集氣瓶底部炸裂 螺旋狀的鐵絲與氧氣接觸面積大，反應更加充分 火柴朝上，燃燒時產生的熱量不能引燃鐵絲 混合物 加快 放熱 1.0g鐵粉和10滴水 19.2% 鐵粉量不足或者裝置漏氣

【解析】

探究一：鐵絲燃燒(1)集氣瓶中裝少量水的作用：防止高溫熔融物濺落，造成集氣瓶底部炸裂；

(2)Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因是：螺旋狀的鐵絲與氧氣接觸面積大，反應更加充分；

(3)Ⅲ中鐵絲沒有燃燒是因為：火柴朝上，燃燒時產生的熱量不能引燃鐵絲；

探究二：鐵粉銹蝕的條件

(4)鐵銹中的主要成分是氧化鐵，屬于混合物；

(5)實驗①和②對比，實驗②中鐵最終生銹需要的時間短，說明NaCl可以加快鐵銹蝕的過程。

(6)實驗開始后廣口瓶溫度升高，說明鐵銹蝕是放熱的過程。

(7)實驗①和實驗③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，實驗③表格的空白處樣品不需要碳粉，組成是：1.0g鐵粉和10滴水；

(8)該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據上述數據計算出空氣中氧氣的體積分數是=，試分析實驗結果出現誤差的原因是:鐵粉量不足或者裝置漏氣。