Question

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：1、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，觀察到量筒內水沿著細導管慢慢進入廣口瓶(容積為l46ml)。當溫度恢復至室溫，量筒內水面高度不變時讀數(此廣口瓶內氧氣含量幾乎為零)．記錄量筒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	量筒最終讀數/ml	所需時間/min
	1.0g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	72	約120
	1.0g鐵粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl	100	72	約70
③

(4)金屬腐蝕的過程實際就是金屬元素化合價    （填升高或降低）的過程

(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，廣口瓶溫度上升說明鐵銹蝕是      (填“放熱”或“吸熱”)過程。

(7)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        。

(8)該裝置還可能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1位)，試分析該實驗結果出現誤差的原因            (寫任意一條即可)。

Answer 1

【答案】（本題共10分，除標明外，其余每空1分）

（1）防止生成物濺落下來，使集氣瓶炸裂  （2）鐵絲溫度沒有達到著火點

（3）Ⅱ中鐵絲的受熱面積較大（或者他有合理答案）

（4）升高 （5）加快  （6）放熱 （7）1.0g鐵粉、10滴水

（8）19.2%（2分） 濾紙包或溫度計占據一定體積，裝置氣密性不好等（任寫一種合理即可）

【解析】（3）反應物間的接觸面積越大，反應越劇烈。將鐵絲盤成螺旋狀是為了增大與氧氣的接觸面積。(4)金屬腐蝕的過程，鐵變成鐵銹，鐵元素化合價升高。(5)實驗①所需時間約120 min，②所需時間約70 min，說明NaCl可以加快鐵銹蝕的過程。(7)實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，所以除了碳之外，其他的量必須保持不變，實驗③表格空白處樣品的組成是1.0g鐵粉、10滴水。（8）量筒的讀數之差即為廣口瓶內氧氣的體積28ml，廣口瓶內空氣的體積為l46ml，故氧氣的體積分數為28ml/l46ml×100%=19.2%。該實驗結果出現誤差的原因可能是濾紙包或溫度計占據一定體積，裝置氣密性不好等。