Question

世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料，高达产量的20％~40％．某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，另一端系一根火柴杆，点燃火柴杆待快燃尽时，分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到：1、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)  为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧                                 

(3)  分析Ⅱ中铁丝燃烧比I中更剧烈的原因                           

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入广口瓶(容积为l46ml)。当温度恢复至室温，量筒内水面高度不变时读数(此广口瓶内氧气含量几乎为零)．记录量筒的起始和最终读数以及所需时间如下表：

序号	样品	量筒起始读数/ml	量筒最终读数/ml	所需时间/min
	1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	72	约120
	1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl	100	72	约70
③

(4)金属腐蚀的过程实际就是金属元素化合价    （填升高或降低）的过程

(5)实验①和②说明NaCl 可以           (填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程。

(6)实验开始后，广口瓶温度上升说明铁锈蚀是      (填“放热”或“吸热”)过程。

(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，实验③表格空白处样品的组成是        。

(8)该装置还可能用于测量空气中氧气的含量。根据上述数据计算出空气中氧气的体积分数是       ％(精确到小数点后1位)，试分析该实验结果出现误差的原因            (写任意一条即可)。

Answer 1

【答案】（本题共10分，除标明外，其余每空1分）

（1）防止生成物溅落下来，使集气瓶炸裂  （2）铁丝温度没有达到着火点

（3）Ⅱ中铁丝的受热面积较大（或者他有合理答案）

（4）升高 （5）加快  （6）放热 （7）1.0g铁粉、10滴水

（8）19.2%（2分） 滤纸包或温度计占据一定体积，装置气密性不好等（任写一种合理即可）

【解析】（3）反应物间的接触面积越大，反应越剧烈。将铁丝盘成螺旋状是为了增大与氧气的接触面积。(4)金属腐蚀的过程，铁变成铁锈，铁元素化合价升高。(5)实验①所需时间约120 min，②所需时间约70 min，说明NaCl可以加快铁锈蚀的过程。(7)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，所以除了碳之外，其他的量必须保持不变，实验③表格空白处样品的组成是1.0g铁粉、10滴水。（8）量筒的读数之差即为广口瓶内氧气的体积28ml，广口瓶内空气的体积为l46ml，故氧气的体积分数为28ml/l46ml×100%=19.2%。该实验结果出现误差的原因可能是滤纸包或温度计占据一定体积，装置气密性不好等。