Question

某化学学习小组借助下列装置(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)实验前用碱液清洗铁钉，再用0．100mol/L的H₂SO₄溶液浸泡至有气泡产生。用H₂SO₄溶液浸泡的目的是_____                               。
(2)为尽量减小误差，下列操作的正确顺序是______        (填序号）。
①装人铁钉②插入注射器向铁钉表面滴入适量 NaCl溶液并打开止水夹③将导管口浸入品红溶液④塞 上单孔活塞⑤检查装置气密性
(3)实验中试管内发生的总反应为__       ____                                ；用该实验方案测量空气中O₂的体积百分数时应测量的数据是：①导管与试管内部空间总体积，②______               。
(4) 实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，对其影响因素作如下分析，请补充 写出假设三：
假设一：电解质溶液的PH不同
假设二_:NaCl溶液的浓度不同
假设三：                     
(5)借助上述实验装置，通过调节溶液的pH验证假设一，获得了如下实验数据：

①当pH=2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是__              ____      
②根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是______        
③按上述实验装置，设计实验证明假设二。
第一步：___________                   ；
第二步_:：相同温度下，加入系统表面积的铁钉，组装两套完全相同的上述装置，分别用注射器将NaCl溶液滴入铁钉表面；
第三步：记录形成稳定液柱所用时间和液柱的高度，比较分析数据得出结论。

Answer 1

（1）除去铁钉表面的铁锈；
（2）⑤①④②③
（3）4Fe＋3O₂＋6H₂O=4Fe(OH)₃；吸入导管内的品红溶液；
（4）铁钉的表面积（温度、催化剂）
（5）①溶液的酸性太强，铁容易发生析氢腐蚀；
②6．0<PH≤6．5
③配置不同浓度的NaCl溶液；

试题分析：(1) 铁钉表面由铁锈，可以用稀硫酸除去。(2) 试验装置装药品之前首先要检验气密性，(3) 氯化钠溶液显中性，铁钉在中性溶液中和氧气发生吸氧腐蚀，总反应为：4Fe＋3O₂＋6H₂O=4Fe(OH)₃；随着反应的进行，试管内氧气减少，压强降低，在大气压的作用下，烧杯中的品红溶液进入带刻度导管，反应掉的氧气等于导管内的品红溶液的体积(4) 实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，说明反应速率慢，回答问题时应该从影响化学反应速率的因素方面答题；(5)①当pH=2时，溶液显酸性，铁钉发生析氢腐蚀，产生气体，液柱为0；②当PH的范围为：6．0<PH≤6．5反应的时间最短，产生的液柱最高。③假设二为NaCl溶液的浓度不同，首先要配置不同浓度的NaCl溶液。