Question

某化学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，点燃火柴待快燃尽时，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）Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因是　　．

（3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因　　（填字母序号）

A．Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，与氧气接触面积增大，反应更充分

B．Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，能积聚热量，提高温度，对未然部分进行预热

C．Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，提高了铁丝的着火点

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，观察到量筒内水沿着细导管慢慢进广口瓶（容积为146mL）．当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数．记录起始和最终量筒的读数以及所需时间如下表

实验	样   品	量筒起始读数/mL	量筒最终读数/mL	所需时间/min
①	1g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	72	约120
②	lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	72	约70
③	1g铁粉、0.1g碳和10滴水

（1）实验①和②对比说明NaCl可以　　（填“加快”或“减慢”）铁粉锈蚀的速率．

（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁粉的锈蚀过程是　　（填“放”或“吸”）热过程．

（3）实验①和③是探究碳对铁粉锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成

（4）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是　　%（精确到0.1%），该实验结果出现误差的原因　（选填字母序号）

A．滤纸包占有一定体积    B．量筒中的水蒸发了一部分     C．样品中药品少，没把瓶中的氧气耗完．

Answer 1

【考点】实验探究物质的性质或变化规律；探究金属锈蚀的条件；金属的化学性质．

【专题】实验方法和过程的探究；科学探究．

【分析】探究一：

铁在氧气中燃烧生成四氧化三铁，放出热量；

如果氧气不纯，会导致铁丝不能燃烧；

反应物接触面积越大，反应速率越快；

探究二：

铁和水、氧气同时接触时容易生锈，氯化钠能够促进锈蚀的速率；

根据提供的数据可以计算空气中氧气的含量．

【解答】解：探究一：铁丝燃烧

（1）集气瓶中加入少量水的作用是：防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落时炸裂集气瓶．

故填：防止铁燃烧形成的高温熔融物溅落时炸裂集气瓶．

（2）Ⅲ中铁丝不能燃烧的原因是：集气瓶破裂，导致集气瓶中的氧气不纯．

故填：氧气不纯．

（3）分析Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因是：Ⅱ中铁丝绕成螺旋状，与氧气接触面积增大，反应更充分，中铁丝绕成螺旋状，能积聚热量，提高温度，对未燃烧部分进行预热．

故填：AB．

探究二：

（1）实验①和②对比可知，加入氯化钠时反应速率更快，说明NaCl可以加快铁粉锈蚀的速率．

故填：加快．

（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁粉的锈蚀过程是放热过程．

故填：放．

（3）实验①和③是探究碳对铁粉锈蚀速率的影响，实验③的样品组成应该是：1g铁粉、0.1g碳和10滴水．

故填：1g铁粉、0.1g碳和10滴水．

（4）根据上述数据计算氧气的体积含量是：×100%=19.2%，

 A．滤纸包占有一定体积，导致广口瓶中的氧气减少，从而导致测定结果偏小；   

B．量筒中的水蒸发了一部分，不影响测定结果；   

 C．样品中药品少，没把瓶中的氧气耗完，也能够导致测定结果偏小．

故填：19.2；AC．

【点评】合理设计实验，科学地进行实验、分析实验，是得出正确实验结论的前提，因此要学会设计实验、进行实验、分析实验，为学好化学知识奠定基础．