Question

【题目】世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20%～40%，某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行了如下探究。

（探究一：铁丝燃烧）如图1所示，取三根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根盘成螺旋状。在每根铁丝一端系上一根粗铜丝，另一端系一根火柴杆。点燃火柴杆，待快燃尽时，分别插入盛有氧气的集气瓶中。观察到：Ⅰ和Ⅱ中的铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈，Ⅲ中铁丝没有燃烧。

(1)集气瓶中装少量水的作用______。

(2)Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈的原因是______。

(3)Ⅲ中铁丝没有燃烧是因为______。

（探究二：铁粉腐蚀的条件）如图2所示，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内的水沿着导管慢慢进入广口瓶(容积为146mL)。当温度恢复到室温，量筒内水面高度不变时读数(此时广口瓶内氧气含量几乎为零)，记录量筒内的起始和最终读数以及所需时间如下表：

序号	样品	量简起始读数	量简最后读数	所需时间
	铁粉、碳粉和10滴水	100	72	约120
	10g铁粉、碳粉、10滴水和少量氯化钠	100	72	约70

(4)金属锈蚀是金属与______发生了反应。

(5)实验①和②说明NaCl可以______(填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程

(6)span>实验开始后，广口瓶温度升高，说明铁锈蚀是______(填“吸热”或“放热”)的过程。

(7)实验①和实验③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格的空白处样品的组成是______。

(8)该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是______%(精确到小数点后一位)，试分析实验结果出现误差的原因是______(写出一条即可)。

Answer 1

【答案】防止炽热的生成物溅落下来炸裂集气瓶 使铁丝与氧气的接触面积增大 铁丝的温度没有达到着火点 氧气和水 加快 放热 1.0g铁粉和10滴水 19.2 装置气密性不好(或铁粉量不足等其他合理答案均可)

【解析】

[探究一：铁丝燃烧]

(1)为防止燃烧产生的高温熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙，故填防止炽热的生成物溅落下来炸裂集气瓶；

(2)实验II中铁丝绕成螺旋状，是为了增大与氧气的接触面积，使反应更充分更剧烈，故填使铁丝与氧气的接触面积增大；

(3)实验III中火柴在铁丝上方，用其火焰内焰对铁丝加热，内焰温度低，没有对铁丝充分预热，因此不能达到铁丝的着火点，铁丝不能燃烧，故填铁丝的温度没有达到着火点；

[探究二：铁粉腐蚀的条件]

(4)金属锈蚀是金属与氧气、水发生了反应，故填氧气和水；

(5)因为广口瓶中铁生锈消耗了瓶内氧气，所以广口瓶中气体压强减小，所以量筒中的水会进入广口瓶，加入NaCl后形成原电池，铁的锈蚀速度加快，所需时间缩短，故填加快；

(6)实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程放热的过程，故填放热；

(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，通过比较①方案中实验设计，控制铁和水的用量相同，碳为变量，即实验③中用1.0g铁粉和10滴水，但不加碳，故填1.0g铁粉和10滴水；

(8)量筒内液体减少的体积100mL-72mL=28mL，即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，氧气的体积含量是：×100%≈19.2%，故填19.2%；若装置的气密性不好会使进入广口瓶的水的体积变小，导致测得的结果偏小，若铁粉量不足导致氧气不能被完全消耗，也会导致测定结果偏小，故填装置气密性不好(或铁粉量不足等其他合理答案均可)。