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如下探究。

探究一：铁丝燃烧

如图1所示，取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝，将其中两根分别盘成螺旋状，在每根铁丝一端系上粗铜丝，另一端系一根火柴杆，点燃火柴杆待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中的更剧烈；Ⅲ中铁丝没有燃烧。

（1）集气瓶中加入少量水的作用： 。

（2）为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧 。

（3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因 。

探究二：铁粉腐蚀的条件

如图2所示，将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶（容积为146 mL）。当温度恢复至室温，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），记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表：

序号	样 品	量筒起始读数/ mL	量筒最终读数/ mL	所需时间/ min
①	1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	72	约120
②	1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl	100	72	约70
③

（4）实验①和②说明NaCl可以 （填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的过程。

（5）实验开始后，广口瓶温度上升，说明铁锈蚀是 （填“放热”或“吸热”）过程。

（6）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格空白处样品的组成是 。

（7）该装置还可能用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是 %（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因 。

Answer 1

【答案】（1）防止生成物溅落下来，使集气瓶炸裂 （2）温度没有达到铁丝着火点（3） Ⅱ中铁丝的受热面积较大 （4）加快 （5） 放热 （6） 1.0 g铁粉，10滴水 （7） 19.2% 滤纸包或温度计占据一定体积，装置气密性不好等

【解析】

试题分析：集气瓶中加入少量水的作用防止生成物溅落下来，使集气瓶炸裂，Ⅲ中铁丝不能燃烧因为温度没有达到铁丝着火点，接触面越大燃烧就会越剧烈，比较数据显示NaCl可以加快生锈，实验开始后，广口瓶温度上升，说明铁锈蚀是放热反应，为了比较实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，所以实验③表格空白处样品的组成是除了碳外其余条件应该一样，空气中氧气的体积分数约是=（100-72）／146=19.2%。实验结果出现误差的原因是装置气密性不好或者有一些物质占据集气瓶的体积，无法正确测定。