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世界上每年因锈蚀而报废的金属设备和材料,高达产量的20%40%。某实验小组对铁的燃烧和锈蚀进行如下探究。

探究一:铁丝燃烧

如图1所示,取3根粗细、长度均相同的光亮细铁丝,将其中两根分别盘成螺旋状,在每根铁丝一端系上粗铜丝,另一端系一根火柴杆,点燃火柴杆,待快燃尽时,分别插入充满氧气的集气瓶中。观察到:中铁丝都剧烈燃烧,且中铁丝燃烧比中的更剧烈;中铁丝没有燃烧。

(1)  集气瓶中加入少量水的作用:________________________________________

(2)  为什么Ⅲ中铁丝不能燃烧?                                                        

                                                                                      

(3)  分析中铁丝燃烧比中更剧烈的原因:                                           

探究二:铁粉腐蚀的条件

如图2所示,将所有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上,迅速塞紧,观察到量筒内水沿着细导管慢慢进入广口瓶(容积为146 mL)。当温度恢复至室温,量筒内水面高度不变时读数(此时广口瓶内氧气含量几乎为零),记录量筒的起始和最终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

1.0 g铁粉、0.2 g炭粉和10滴水

100

72

120

1.0 g铁粉、0.2 g炭粉、10滴水和少量NaCl

100

72

70

(4)  实验说明NaCl可以________(选填“加快”或“减慢”)铁锈蚀的过程。

(5)  实验开始后,广口瓶温度上升,说明铁锈蚀是___________(选填“放热”或“吸热”)过程。

(6)  实验是探究炭粉对铁锈蚀速率的影响,实验表格空白处样品的组成是           

              

(7)  该装置还可用于测量空气中氧气的含量,根据上述数据计算得出空气中氧气的体积分数约是______%(精确到百分号前小数点后一位),试分析该实验结果出现误差的原因:________

_____________________________

答案

1)防止高温熔化物溅落炸裂瓶底

2)实验III中火柴在铁丝上方,用其火焰内焰对铁丝加热,内焰温度低,没有对铁丝充分预热,因此不能达到铁丝的着火点

3)实验II中铁丝绕成螺旋状,与氧气接触面积增大,反应更充分 

4)加快  5)放热  61 g铁粉  10滴水  719.2% 滤纸包占有一定体积

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