Question

【題目】根據資料報道，世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設備和材料相當于年產量的20%～40%，某實驗小組對鐵的銹蝕進行了如下探究．如圖所示，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下表．

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碳和十滴水	100	72	約120
②	1g鐵粉、0.2g碳、十滴水和少量NaCl	100	72	約70
③	_____	/	/	/

（1）金屬腐蝕的過程實際上就是金屬元素化合價_____（填“升高”或“降低”）的過程．

（2）實驗①和②說明NaCl可以_____（填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的速率．

（3）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．

（4）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_____．

（5）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_____．

（6）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_____%（精確到0.1%）．試分析該實驗結果出現誤差的原因：_____（寫出任意一條即可）．

Answer 1

【答案】升高 加快 放熱 Fe2O3 1 g鐵粉、10滴水 19.3 濾紙包占有一定體積

【解析】

（1）金屬單質中元素的化合價為零，金屬腐蝕的過程實際上就是金屬原子失去電子，元素化合價升高的過程，故填升高。

（2）廣口瓶中鐵生銹消耗瓶中空氣中的氧氣，所以廣口瓶中氣體壓強減小，量筒中的水會進入廣口瓶，加入NaCl后所需時間縮短，說明NaCl可以加快鐵銹蝕的速率，故填加快。

（3）實驗開始后，廣口瓶內溫度有所上升，說明鐵的銹蝕過程是放熱反應，故填放熱。

（4）鐵銹的主要成分是氧化鐵，其化學式為：Fe2O3，故填Fe2O3。

（5）實驗①和③是探究碳對鐵銹蝕速率的影響，比較①方案中實驗設計，控制鐵和水的用量相同，不加碳進行實驗，故填1 g鐵粉、10滴水。

（6）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，則瓶中氧氣的體積為100mL72mL=28mL，所以氧氣的體積含量是×100%≈19.3%，故填19.3；

瓶中的濾紙包占有了瓶中的一部分體積，使瓶中的氣體不足146mL，故填濾紙包占有一定體積。