Question

【題目】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，裝置如圖，觀察到量筒內水沿導管慢慢進入廣口瓶（凈容積為146mL）。當溫度恢復至室溫，且量筒內水面高度不變時讀數（此時瓶內氧氣含量近似為零）。記錄起始和最終量筒的讀數以及所需時間如表。

序號	樣品	量筒起始 讀數/mL	量筒最終 讀數/mL	所需時間 /min
1	1g鐵粉、0.2g碳和10滴水	100	70	約120
2	lg鐵粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	約70
3	……	100	70	約480

（1）實驗①和②說明NaCl可以_____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）實驗結束后取出濾紙包，觀察到有紅棕色物質生成，該物質的化學式是_____。

（4）已知含碳能夠加快鐵的生銹速度，小明想通過實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，請在表格空白處填寫實驗③的樣品組成_____。

（5）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_____（小數點后保留1位）。

Answer 1

【答案】（1）加快 （2）放熱

（3）Fe2O3·xH2O （或Fe2O3）

（4）③1g鐵粉、10滴水 （5）20.5

【解析】

(1)實驗①和②之間唯一的變量為是否有NaCl，根據含有NaCl的②組實驗，反應所需的時間較短，得到NaCl能加快鐵銹蝕的速率；

(2)通過溫度升高，可以直接得出鐵銹蝕的過程是放熱的過程；

(3)根據題干“小明對鐵的銹蝕進行如下探究”及“紅棕色物質生成”，我們可以判定此物質為鐵銹，主要成分為Fe2O3·xH2O；

(4)“實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響”，所以該對照組間唯一的變量應為是否含有碳，因為實驗①含有碳，則實驗③不含碳，而其他的因素應完全相同，所以實驗③的樣品組成為1 g鐵粉、10滴水；

(5)因為量筒內液體減少的體積即為廣口瓶內所含有的全部氧氣的體積，所以氧氣的體積含量：×100%≈20.5%。