Question

12．探究：鐵粉腐蝕的條件
如圖所示，將包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(nèi)水沿著細(xì)導(dǎo)管慢慢進(jìn)廣口瓶（容積為146mL）．當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時(shí)讀數(shù)（此時(shí)瓶?jī)?nèi)氧氣含量近似為零）．記錄起始和最終量筒的讀數(shù)以及所需時(shí)間如下表．

序號(hào)	樣品	量筒起始 讀數(shù)/mL	量筒最終 讀數(shù)/mL	所需時(shí)間 /min
1	1g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	72	約120
2	lg鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	72	約70
3	1g鐵粉、10滴水	\	\	\

（1）金屬腐蝕的過程實(shí)際上就是金屬元素化合價(jià)升高（填“升高”或“降低”）的過程．
（2）實(shí)驗(yàn)①和②說明NaCl可以加快（填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率．
（3）實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是放熱（填“放熱”或“吸熱”）過程．
（4）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響，則表格空白處填寫實(shí)驗(yàn)③的樣品組成是1g鐵粉、10滴水．
（5）該裝置還可用于測(cè)量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計(jì)算氧氣的體積含量是19.2%（精確到小數(shù)點(diǎn)后1位），試分析該實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因?yàn)V紙包占有一定體積（寫任意一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)單質(zhì)中元素的化合價(jià)為零解答；
（2）根據(jù)因?yàn)閺V口瓶中鐵生銹，是鐵和空氣中的氧氣反應(yīng)，所以廣口瓶中氣體壓強(qiáng)減小量筒中的水會(huì)進(jìn)入廣口瓶，根據(jù)所需時(shí)間長(zhǎng)短進(jìn)行分析；
（3）根據(jù)實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升分析；
（4）根據(jù)實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響并比較①方案中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)分析；
（5）通過空氣體積的變化得出，空氣中氧氣的體積分?jǐn)?shù)．

解答 解：（1）金屬單質(zhì)中元素的化合價(jià)為零，金屬腐蝕的過程實(shí)際上就是金屬元素化合價(jià)升高；
（2）因?yàn)閺V口瓶中鐵生銹，所以廣口瓶中氣體壓強(qiáng)減小，所以量筒中的水會(huì)進(jìn)入廣口瓶，加入NaCl后所需時(shí)間縮短，故答案：加快；
（3）實(shí)驗(yàn)開始后，廣口瓶?jī)?nèi)溫度有所上升，故答案：放熱；
（4）實(shí)驗(yàn)①和③是探究碳對(duì)鐵銹蝕速率的影響并比較①方案中實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，控制鐵和水的用量相同不加碳進(jìn)行即可．
故答案為：1g鐵粉、10滴水；
（5）因?yàn)榱客矁?nèi)液體減少的體積即為廣口瓶?jī)?nèi)所含有的全部氧氣的體積，所以氧氣的體積含量是$\frac{28ml}{146ml}$×100%=19.2%，濾紙包占有一定體積應(yīng)是該實(shí)驗(yàn)結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因之一．
故本題答案為：
（1）升高；
（2）加快；
（3）放熱；
（4）1g鐵粉、10滴水；
（5）19.2%；濾紙包占有一定體積．

點(diǎn)評(píng) 掌握鐵絲在氧氣中燃燒實(shí)驗(yàn)的正確操作和注意事項(xiàng)是正確解答本題的關(guān)鍵，難度不大．考查了金屬生銹的條件的探究方面的內(nèi)容，注重控制變量法做好對(duì)比實(shí)驗(yàn)是解答這類題的關(guān)鍵．