Question

如图为创新同学设计的一个改进实验：装置的气密性良好，将用砂纸打磨过的细铁丝部分浸没在水中，实验前测量并记录下集气瓶内水面以上气体的体积为60mL，量筒内水的体积为20mL．
（1）在充分反应的过程中，能观察到的现象是

 

；
（2）请用理化知识解释此实验能用于测定空气中氧气含量的原因是

 

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（3）此实验用于探究铁生锈的条件存在的不足是

 

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Answer 1

考点：空气组成的测定,金属锈蚀的条件及其防护

专题：空气与水,金属与金属材料

分析：（1）根据铁丝生锈后的生成物以及消耗氧气后会引起瓶内气压变化情况分析；
（2）根据铁丝生锈消耗氧气引起瓶内气压改变，水会进入集气瓶分析；
（3）从控制变量和对比实验是否全面分析．

解答：解：
（1）铁丝在潮湿的空气中容易生锈，生成的铁锈是红色的，同时消耗氧气，瓶内气压减小，水会进入集气瓶，充分反应后，故能观察到的现象是 银白色的铁丝表面有红（棕）色物质出现，量筒内的水沿导管进入集气瓶），量筒内的液面下降约至8ml处，集气瓶内的液面升高，约至刻度1处；
（2）此实验能用于测定空气中氧气含量的原因是铁与空气的氧气、水发生反应生成铁锈，消耗氧气，使集气瓶内气体减少，气压减小，小于外界大气压，在外界大气压（气压差）的作用下量筒内的水进入集气瓶，氧气约占空气体积的五分之一，（量筒内减少的水的体积12ml即为集气瓶内空气中氧气的含量）；
（3）从设计实验的完整性和全面准确性角度分析，此实验用于探究铁生锈的条件存在的不足是没有控制变量，没设计实验探究铁在只有氧气、（或只有水）的条件下能否生锈．．
故答案为：（1）银白色的铁丝表面有红（棕）色物质出现，
量筒内的水沿导管进入集气瓶 （1分），量筒内的液面下降约至8ml处，集气瓶内的液面升高，约至刻度1处 （1分）；
（2）铁与空气的氧气、水发生反应生成铁锈，消耗氧气，使集气瓶内气体减少（1分），气压减小，小于外界大气压，在外界大气压（气压差）的作用下量筒内的水进入集气瓶，氧气约占空气体积的五分之一（1分），（量筒内减少的水的体积12ml即为集气瓶内空气中氧气的含量）； （3）（1分）没有控制变量，没设计实验探究铁在只有氧气、（或只有水）的条件下能否生锈．

点评：判断一个实验的优缺点要从是否能得到准确的结论，操作是否简便等角度入手，注意对比实验的重要性．