小明对铁的锈蚀进行如下探究．室温时.将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上.迅速塞紧.装置如图．观察到量筒内水沿导管慢慢进入净容积为146mL的广口瓶．当温度恢复至室温.且量筒内水面高度不再变化时读数．记录量筒起始和最终的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/min①1g铁粉.0.2g碳和10滴� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

小明对铁的锈蚀进行如下探究．室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图．观察到量筒内水沿导管慢慢进入净容积为146mL的广口瓶．当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不再变化时读数．记录量筒起始和最终的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	1g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	78	约120
②	lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	78	约70
③

（1）实验①和②说明NaCl可以

　（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．
（2）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是

　（填“放热”或“吸热”）过程．
（3）实验后滤纸包中生成的新物质主要成分的化学式：

．
（4）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，填写实验③的样品组成：

．
（5）小明认为该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是

%（得数保留小数点后3位）．
（6）为进一步验证（5）小题的实验结果，现仅提供：量筒、大烧杯、玻璃棒、水、滤纸包（内含铁粉、碳、水和NaCl），请你帮助小明再设计一个测量空气中氧气体积含量的实验方案（可画简图表示）．

考点：探究金属锈蚀的条件,空气组成的测定,铁锈的主要成分,物质发生化学变化时的能量变化

专题：科学探究

分析：通过铁生锈的探究实验，分析缓慢氧化过程中的能量变化及铁锈的主要成分．从探究实验中，对照试验组之间只能有一个变量，从而根据唯一变量所出现的不同结果，得出科学的结论．分析表中数据，根据唯一变量是碳，得出碳对铁生锈的影响．通过空气体积的变化得出，空气中氧气的体积分数

解答：解：（1）实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率；
（2）通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程；
（3）根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈，主要成分为Fe₂O₃?xH₂O；
（4）“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①还有碳，则实验③不含碳，而其它的因素应完全相同，所以实验③的样品组成为1g铁粉、10滴水；
（5）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量：

22mL

146mL

×100%=15.1%．
（6）①画出量筒倒置于烧杯中，量筒口在液面以下；②正确标出滤纸包在量筒中的位置．
该题答案为：（1）加快（2）放热（3）Fe₂O₃?xH₂O （4）1g铁粉、10滴水（5）15.1%
（6）用玻璃棒支起滤纸（内含10 g铁粉、0.2 g碳、10滴水和少量NaCl）放于倒扣的量筒底部，把量筒倒扣于盛有水的烧杯中．观察量筒的液面变化．