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)水沿著細導管慢慢進廣口瓶（容積為146mL）．當溫度恢復至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)（此時瓶內(nèi)氧氣含量近似為零）．記錄起始和最終量筒的讀數(shù)以及所需時間如下表．

序號	樣品	量筒起始 讀數(shù)/mL	量筒最終 讀數(shù)/mL	所需時間 /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）金屬腐蝕的過程實際上就是金屬元素化合價升高（填“升高”或“降低”）的過程．
（2）實驗①和②說明NaCl可以加快（填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率．
（3）實驗開始后，廣口瓶內(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）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，則表格空白處填寫實驗③的樣品組成是1g鐵粉、10滴水．
（5）該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算氧氣的體積含量是19.2%（精確到小數(shù)點后1位），試分析該實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因濾紙包占有一定體積（寫任意一條即可）．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)單質(zhì)中元素的化合價為零解答；
（2）根據(jù)因為廣口瓶中鐵生銹，是鐵和空氣中的氧氣反應，所以廣口瓶中氣體壓強減小量筒中的水會進入廣口瓶，根據(jù)所需時間長短進行分析；
（3）根據(jù)實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升分析；
（4）根據(jù)實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響并比較①方案中實驗設計分析；
（5）通過空氣體積的變化得出，空氣中氧氣的體積分數(shù)．

解答 解：（1）金屬單質(zhì)中元素的化合價為零，金屬腐蝕的過程實際上就是金屬元素化合價升高；
（2）因為廣口瓶中鐵生銹，所以廣口瓶中氣體壓強減小，所以量筒中的水會進入廣口瓶，加入NaCl后所需時間縮短，故答案：加快；
（3）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，故答案：放熱；
（4）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響并比較①方案中實驗設計，控制鐵和水的用量相同不加碳進行即可．
故答案為：1g鐵粉、10滴水；
（5）因為量筒內(nèi)液體減少的體積即為廣口瓶內(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是該實驗結(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．

點評 掌握鐵絲在氧氣中燃燒實驗的正確操作和注意事項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比實驗是解答這類題的關(guān)鍵．