Question

【题目】兴趣小组借助如图装置（夹持装置已略）及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。

（1）实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是_____。

（2）已知试管剩余空间和导管的体积为20mL，导管截面积约为1cm2，充分反应后，形成稳定液柱时，读取读数为4.1cm，则空气中氧气的体积分数为_____%（保留小数点后一位）。

（3）实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，现对影响铁生锈速率的因素作如下

（提出假设）假设一：溶液的酸碱度；

假设二：NaC1溶液的浓度；

请你再提出一种影响铁生锈快慢的因素。

假设三：_____。

（实验探究）借助上述实验装置，通过控制铁钉用量等其他条件均相同时，调节溶液的pH获得了如表实验数据：

pH	2.0	5.5	6.0	6.5	7.0	8.0
液柱高度（cm）	0	0.6	4.1	4.1	4.1	4.1
形成稳定液柱时间（min）	3.0	3.0	5.1	5.3	15.6	17.5

（实验结论）根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是_____；还可以采取何种方法进一步缩短实验时间_____（答一条即可）。

（实验反思）当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是_____。

Answer 1

【答案】除去铁钉表面的铁锈 20.5 温度、铁的形状等 6.0～6.5 用铁粉代替铁钉或在较高的环境温度下实验等 用铁粉代替铁钉或在较高的环境温度下实验等（合理即可）；pH等于2时酸性较强，铁与酸反应产生H2导致装置内压强较大。

【解析】

（1）实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是：除去铁钉表面的铁锈；故答案为：除去铁钉表面的铁锈（氧化膜）；

（2）空气中氧气的体积＝1cm2×4.1cm＝4.1cm3＝4.1mL，氧气的体积分数＝，故答案为：20.5；

（3）[提出假设]假设三：温度、铁的形状等；

[实验结论]根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是6.0～6.5；还可以采取用铁粉代替铁钉或在较高的环境温度下实验等，进一步缩短实验时间；

[实验反思]当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是：用铁粉代替铁钉或在较高的环境温度下实验等（合理即可）；pH等于2时酸性较强，铁与酸反应产生H2导致装置内压强较大；故答案为：温度、铁的形状等（合理即可）；6.0～6.5；用铁粉代替铁钉或在较高的环境温度下实验等（合理即可）；pH等于2时酸性较强，铁与酸反应产生H2导致装置内压强较大；