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（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	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，根據上述數據計算得出空氣中氧氣的體積分數約是 %（精確到小數點后1位），試分析該實驗結果出現誤差的原因 。

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約是=（100-72）／146=19.2%。實驗結果出現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。