Question

2．某化學實驗小組對鐵的燃燒和銹蝕進行如下探究：
探究一：鐵絲燃燒
如圖1所示，取3根粗細、長度均相同的光亮細鐵絲，將其中兩根分別盤成螺旋狀，在每根鐵絲一端系上粗銅絲，另一端系一根火柴，點燃火柴待快燃盡時，分別插入充滿氧氣的集氣瓶中，觀察到：Ⅰ、Ⅱ中鐵絲都劇烈燃燒，且Ⅱ中鐵絲燃燒比I中的更劇烈；Ⅲ中鐵絲沒有燃燒．

（1）集氣瓶中加入少量水的作用：防止鐵燃燒形成的高溫熔融物濺落時炸裂集氣瓶．
（2）Ⅲ中鐵絲不能燃燒的原因是氧氣不純．
（3）分析Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因AB（填字母序號）．
A．Ⅱ中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分
B．Ⅱ中鐵絲繞成螺旋狀，能積聚熱量，提高溫度，對未然部分進行預(yù)熱
C．Ⅱ中鐵絲繞成螺旋狀，提高了鐵絲的著火點
探究二：鐵粉腐蝕的條件
如圖2所示，將包有樣品的濾紙包用大頭針固定在橡膠塞上，迅速塞緊，觀察到量筒內(nèi)水沿著細導管慢慢進廣口瓶（容積為146mL）．當溫度恢復(fù)至室溫，且量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)．記錄起始和最終量筒的讀數(shù)以及所需時間如下表

實驗	樣   品	量筒起始讀數(shù)/mL	量筒最終讀數(shù)/mL	所需時間/min
①	1g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	72	約120
②	lg鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	72	約70
③	1g鐵粉、0.1g碳和10滴水

（1）實驗①和②對比說明NaCl可以加快（填“加快”或“減慢”）鐵粉銹蝕的速率．
（2）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵粉的銹蝕過程是放（填“放”或“吸”）熱過程．
（3）實驗①和③是探究碳對鐵粉銹蝕速率的影響，請在表格空白處填寫實驗③的樣品組成
（4）該裝置還可用于測量空氣中氧氣的含量，根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算氧氣的體積含量是19.2%（精確到0.1%），該實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因AC（選填字母序號）
A．濾紙包占有一定體積    B．量筒中的水蒸發(fā)了一部分     C．樣品中藥品少，沒把瓶中的氧氣耗完．

Answer 1

分析 探究一：
鐵在氧氣中燃燒生成四氧化三鐵，放出熱量；
如果氧氣不純，會導致鐵絲不能燃燒；
反應(yīng)物接觸面積越大，反應(yīng)速率越快；
探究二：
鐵和水、氧氣同時接觸時容易生銹，氯化鈉能夠促進銹蝕的速率；
根據(jù)提供的數(shù)據(jù)可以計算空氣中氧氣的含量．

解答 解：探究一：鐵絲燃燒
（1）集氣瓶中加入少量水的作用是：防止鐵燃燒形成的高溫熔融物濺落時炸裂集氣瓶．
故填：防止鐵燃燒形成的高溫熔融物濺落時炸裂集氣瓶．
（2）Ⅲ中鐵絲不能燃燒的原因是：集氣瓶破裂，導致集氣瓶中的氧氣不純．
故填：氧氣不純．
（3）分析Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因是：Ⅱ中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分，中鐵絲繞成螺旋狀，能積聚熱量，提高溫度，對未燃燒部分進行預(yù)熱．
故填：AB．
探究二：
（1）實驗①和②對比可知，加入氯化鈉時反應(yīng)速率更快，說明NaCl可以加快鐵粉銹蝕的速率．
故填：加快．
（2）實驗開始后，廣口瓶內(nèi)溫度有所上升，說明鐵粉的銹蝕過程是放熱過程．
故填：放．
（3）實驗①和③是探究碳對鐵粉銹蝕速率的影響，實驗③的樣品組成應(yīng)該是：1g鐵粉、0.1g碳和10滴水．
故填：1g鐵粉、0.1g碳和10滴水．
（4）根據(jù)上述數(shù)據(jù)計算氧氣的體積含量是：$\frac{100mL-72mL}{146mL}$×100%=19.2%，
 A．濾紙包占有一定體積，導致廣口瓶中的氧氣減少，從而導致測定結(jié)果偏��；    
B．量筒中的水蒸發(fā)了一部分，不影響測定結(jié)果；    
 C．樣品中藥品少，沒把瓶中的氧氣耗完，也能夠?qū)е聹y定結(jié)果偏�。�
故填：19.2；AC．

點評 合理設(shè)計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結(jié)論的前提，因此要學會設(shè)計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎(chǔ)．