世界上每年因銹蝕而報廢的金屬設(shè)備和材料，高達產(chǎn)量的20%～40%．某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，另一端系一根火柴桿，點燃火柴桿，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：防止高溫熔化物濺落炸裂瓶底防止高溫熔化物濺落炸裂瓶底．
（2）為什么Ⅲ中鐵絲不能燃燒？實驗IⅡ中火柴在鐵絲上方，用其火焰內(nèi)焰對鐵絲加熱，內(nèi)焰溫度低，沒有對鐵絲充分預(yù)熱，因此不能達到鐵絲的著火點實驗IⅡ中火柴在鐵絲上方，用其火焰內(nèi)焰對鐵絲加熱，內(nèi)焰溫度低，沒有對鐵絲充分預(yù)熱，因此不能達到鐵絲的著火點．
（3）分析Ⅱ中鐵絲燃燒比Ⅰ中更劇烈的原因：實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分．
探究二：鐵粉腐蝕的條件
如圖2所示，將所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(dǎo)管慢慢進入廣口瓶（容積為146mL）．當(dāng)溫度恢復(fù)至室溫，量筒內(nèi)水面高度不變時讀數(shù)（此時廣口瓶內(nèi)氧氣含量幾乎為零），記錄量筒的起始和最終讀數(shù)以及所需時間如下表：
| 序號 | 樣品 | 量筒起始讀數(shù)/mL | 量筒最終讀數(shù)/mL | 所需時間/min |
| ① | 1.0g鐵粉、0.2g炭粉和10滴水 | 100 | 72 | 約120 |
| ② | 1.0g鐵粉、0.2g炭粉、10滴水和少量NaCl | 100 | 72 | 約70 |
| ③ | / | / | / |
加快
加快
（選填“加快”或“減慢”）鐵銹蝕的過程．（2）實驗開始后，廣口瓶溫度上升，說明鐵銹蝕是
放熱
放熱
（選填“放熱”或“吸熱”）過程．（3）實驗①和③是探究炭粉對鐵銹蝕速率的影響，實驗③表格空白處樣品的組成是
1g鐵粉
1g鐵粉
和10滴水
10滴水
．（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)計算得出空氣中氧氣的體積分數(shù)約是
19.2
19.2
%（精確到百分號前小數(shù)點后一位），試分析該實驗結(jié)果出現(xiàn)誤差的原因：濾紙包占有一定體積
濾紙包占有一定體積
．【答案】防止高溫熔化物濺落炸裂瓶底；實驗IⅡ中火柴在鐵絲上方，用其火焰內(nèi)焰對鐵絲加熱，內(nèi)焰溫度低，沒有對鐵絲充分預(yù)熱，因此不能達到鐵絲的著火點；實驗II中鐵絲繞成螺旋狀，與氧氣接觸面積增大，反應(yīng)更充分；加快；放熱；1g鐵粉；10滴水；19.2；濾紙包占有一定體積
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/4/20 14:35:0組卷：43引用：2難度：0.5
相似題
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1．化學(xué)小組對鋼鐵的銹蝕進行實驗研究。
Ⅰ．探究鋼鐵銹蝕的基本條件
（1）一段時間后，C、D、E中鐵釘生銹，A、B中鐵釘無明顯銹蝕。由A、B、C的現(xiàn)象可知，鐵的銹蝕是鐵跟等物質(zhì)作用的過程。
（2）使用自來水重新進行如圖實驗，一段時間后發(fā)現(xiàn)試管B中鐵釘生銹了，其可能的原因是。
Ⅱ．探究食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
用如圖裝置進行實驗，每組實驗加入鐵炭總質(zhì)量為24g,食鹽水體積為7.5mL，恰好能將固體潤濕。測得的數(shù)據(jù)見下表：（提供資料：示數(shù)差3cm是指U型管左側(cè)液面上升3cm。）
（3）分析食鹽水濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響應(yīng)對比實驗序號 鐵炭質(zhì)量比 食鹽水濃度/% 示數(shù)差3cm所用時間/s 10分鐘時溫度升高值/℃ 實驗① 2：1 26 90 7.8 實驗② 4：1 26 170 4.2 實驗③ 6：1 26 190 3.3 實驗④ 2：1 13 140 6 實驗⑤ 2：1 6.5 140 6 （填實驗序號）。有同學(xué)提出應(yīng)該再加一組實驗，研究鐵炭質(zhì)量比為2：1、食鹽水濃度為3.3%時的實驗數(shù)據(jù)，你覺得是否有必要，并說明理由。
（4）查閱資料得知，食鹽水中的氯離子能破壞鋼筋表面的鈍化膜，并促使鐵發(fā)生一系列反應(yīng)得到氫氧化鐵，它在空氣中風(fēng)化失水后變成氧化鐵。鋼筋銹蝕過程中生成氧化鐵的反應(yīng)方程式是。
Ⅲ．探究水樣的pH及溶解氧濃度對鋼鐵腐蝕速率的影響
步驟1：按如圖連接好裝置，檢查裝置氣密性。
步驟2：向三頸燒瓶中放入3.5g生鐵粉末，向分液漏斗內(nèi)加入10mL不同濃度的稀鹽酸。
步驟3：將稀鹽酸全部注入三頸燒瓶內(nèi)，關(guān)閉分液漏斗活塞，一段時間后，至恢復(fù)到室溫時，采集的數(shù)據(jù)見下表：
（5）步驟1中檢查裝置氣密性的方法為：先在分液漏斗中加水，再打開活塞，觀察到序號 鹽酸pH P反應(yīng)前 P反應(yīng)后 DO反應(yīng)前 DO反應(yīng)后 開始降低所需時間/s 實驗① 2.0 90.8 91.8 5.2 4.3 131 實驗② 3.0 90.8 91.5 5.0 3.7 68 實驗③ 4.0 90.8 90.3 4.9 3.4 24 實驗④ 5.0 90.8 90.5 4.9 3.7 98 實驗⑤ 6.0 90.8 90.6 4.4 3.7 175 （填現(xiàn)象），表明裝置的氣密性良好。
（6）實驗①和實驗②反應(yīng)后壓強變大。進行實驗③時，觀察到溶液中有氣泡冒出，反應(yīng)后體系內(nèi)壓強卻變小了，變小的原因是。
（7）分析表中數(shù)據(jù)，在該實驗條件下，下列說法正確的有（填字母）。
a.當(dāng)pH=2時，鐵粉與氧氣的銹蝕速率最快
b.稀鹽酸中的溶解氧含量與鹽酸的pH有關(guān)
c.鐵粉和鹽酸，氧氣在剛接觸時不是同時發(fā)生反應(yīng)發(fā)布：2024/12/24 10:30:2組卷：193引用：4難度：0.5 -
2．在進行“二氧化碳制取和性質(zhì)實驗”時，小明發(fā)現(xiàn)放置小蠟燭的銅架上出現(xiàn)了綠色物質(zhì)，且綠色物質(zhì)只出現(xiàn)在下部（伸到燒杯下面的部分），上部和在燒杯外的部分沒有出現(xiàn)，小明思考，銅也會生銹嗎？為什么只出現(xiàn)在下部呢？銅生銹的條件是什么？
【查閱資料】銅在一定條件下會銹蝕生成一種綠色的物質(zhì)（銅綠），其主要成分是堿式碳酸銅，化學(xué)式時候Cu2（OH）2CO3，受熱易分解．
【猜想與假設(shè)】依據(jù)銅綠的化學(xué)式，小明猜想銅生銹的條件可能是，銅與氧氣、共同作用，做出此猜想的依據(jù)是．
【設(shè)計實驗】將四塊銅片分別按如圖放置半個月，觀察現(xiàn)象如下，A中銅片生銹且水面附近銹蝕最嚴重，B、C、D中銅片不生銹，D裝置中氫氧化鈉溶液的作用是，寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式．
【得出結(jié)論】根據(jù)A和D中的實驗現(xiàn)象可知銅生銹需要．
【反思與應(yīng)用】利用所得結(jié)論填空，依據(jù)本實驗結(jié)合“二氧化碳澆滅蠟燭”的實驗操作推測銅架下部容易生銹的原因是．
【實驗拓展】有資料顯示，氧化銅也能加快過氧化氫溶液的分解速率．
（1）給你一支已經(jīng)產(chǎn)生銅綠的銅架，5%過氧化氫溶液，請你設(shè)計實驗證明（儀器自選）．
（2）請你試著寫出銅生成銅綠的化學(xué)方程式．發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：52引用：1難度：0.3 -
3．銅器長時間暴露在空氣中會生成銅綠[Cu2（OH）2CO3]，銅綠不穩(wěn)定，受熱會生成三種氧化物。
（1）根據(jù)銅綠的化學(xué)式，你認為銅綠的形成是銅與、和氧氣共同作用的結(jié)果，你判斷的依據(jù)是。
（2）為探究銅綠的組成，小芳同學(xué)從銅器上取下適量的銅綠放入下圖所示的裝置中，加熱后，可能出現(xiàn)的現(xiàn)象是。
（3）請你設(shè)計一個實驗證明銅綠的組成中含有銅元素（寫出操作步驟、現(xiàn)象和結(jié)論）操作步驟 現(xiàn)象 結(jié)論 發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：28引用：1難度：0.4
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