Question

【題目】（10分）小明對鐵的銹蝕進行如下探究。室溫時，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊瓶塞．裝置如圖5 , 觀察到量筒內水沿導管慢慢進入凈容積為146 mL的廣口瓶。當溫度恢復至室溫，且量筒內水面高度不再變化時讀數。記錄量筒起始和最終的讀數以及所需時間如下表。

（1）實驗①和②說明NaCl可以 （填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率。

（2）實驗開始后，廣口瓶內溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是 （填“放熱”或“吸熱”）過程。

（3）實驗后濾紙包中生成的新物質主要成分的化學式： 。

（4）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，填寫實驗③的樣品組成： 。

（5）小明認為該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據上述數據計算氧氣的體積含量是 （得數保留小數點后3位）。

（6）為進一步驗證（5）小題的實驗結果，現僅提供：量筒、大燒杯、玻璃棒、水、濾紙包（內含鐵粉、碳、水和NaCl），請你幫助小明再設計一個測量空氣中氧氣體積含量的實驗方案（可畫簡圖表示）。

Answer 1

【答案】（1）加快

（2）放熱

（3）Fe2O3·xH2O (或Fe2O3)

（4）1 g鐵粉、0．4 g碳和10滴水（與①②控制條件進行對比合理答案均可）（2分）

（5）0．151（2分）

（6）用玻璃棒支起濾紙（內含10 g鐵粉、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燒杯中。觀察量筒的液面變化。（3分）

【解析】

試題分析：（1）加了NaCl后反應時間縮短，那么是加速；（2）溫度升高，那么是放熱；（3）反應后生成鐵銹，化學式為Fe2O3·xH2O (或Fe2O3)；（4）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，變量為碳，①③的唯一差別就是碳的有無；（5）該反應空氣中的參與反應，因此減少的氣體即為氧氣22ml(通過進入水的量間接測定氧氣的體積)，那么氧氣的體積含量=22ml／146ml=0．151；（6）原理是用鐵來消耗氧氣，再通過氣壓變化是水進入間接測定消耗的氧氣的體積；