[题目]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:观察到:Ⅰ.Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧.且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

【题目】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：观察到：Ⅰ、Ⅱ中铁丝都剧烈燃烧，且Ⅱ中铁丝燃烧比I中的更剧烈；Ⅲ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Ⅱ中铁丝燃烧比Ⅰ中更剧烈的原因　　．

探究二：铁粉腐蚀的条件

如图2所示，将包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广口瓶（容积为146mL）．当温度恢复至室温，且量筒内水面高度不变时读数（此时瓶内氧气含量近似为零）．记录起始和最终量筒的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	1g铁粉、0.2g碳和10滴水	100	72	约120
2	l　g铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	72	约70
3		\	\	\

（4）金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价　　（填“升高”或“降低”）的过程．

（5）实验①和②说明NaCl可以　　　（填“加快”或“减慢”）铁锈蚀的速率．

（6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，说明铁的锈蚀过程是　（填“放热”或“吸热”）过程．

（7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响，请在表格空白处填写实验③的样品组成是　．

（8）该装置还可用于测量空气中氧气的含量，根据上述数据计算氧气的体积含量是　 %（精确到小数点后1位），试分析该实验结果出现误差的原因　　（写任意一条即可）

【答案】探究一：（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；探究二：（4）升高（5）加快（6）放热（7）

③	1 g铁粉、10滴水

（8）19.2% 滤纸包占有一定体积

【解析】

试题分析：探究一：

（1）为防止燃烧产生的熔融物溅落瓶底，使瓶底炸裂，集气瓶内要预先装少量水或铺一层细沙

（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，铁丝不能燃烧；

（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，因此铁丝燃烧更剧烈；

探究二：

（4）金属单质中元素的化合价为零，金属腐蚀的过程实际上就是金属元素化合价升高；

（5）因为广口瓶中铁生锈所以广口瓶中气体压强减小所以量筒中的水会进入广口瓶，量筒中的水减少30ml所需时间的长短，故答案：加快．

（6）实验开始后，广口瓶内温度有所上升，故答案：放热．

（7）实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响并比较①方案中实验设计，控制铁和水的用量再不加碳实验一下铁的锈蚀速度即可．故答案：

③	1 g铁粉、10滴水

（8）因为量筒内液体减少的体积即为广口瓶内所含有的全部氧气的体积，所以氧气的体积含量是=19.2%

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【设计实验方案】

方案1 取该红色固体加入适量稀H2SO4，实验现象为，结论为红色固体中含有Cu2O．

方案2 装置如图所示，拟通过干燥管中CuSO4变蓝来判断红色固体是否含有Cu2O．

（1）为确保探究的科学、合理、安全．实验中还应采取的措施有；（填序号）

①加热前先排尽装置中的空气

②在氢气发生器与硬质玻璃管之间加一个干燥装置

③在盛有CuSO4的干燥管后再连接一个装有浓H2SO4的洗气瓶

（2）由方案2实验后得出结论：红色固体中含有Cu2O．写出红色固体Cu2O与H2反应的化学方程

式

方案3 称得干燥坩埚（常用于固体加热的容器）的质量为ag，取红色固体置于坩埚中称得总质量为bg，在空气中高温灼烧至质量恒定，称得最后坩埚与固体总质量为cg．

（1）该实验方案最少得进行次称量；

（2）若确认红色固体中含有Cu2O，则c与a，b应符合的数学关系式为．

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