Question

小明对铁的锈蚀进行如下探究，室温时，将包有样品的滤纸包用大头针固定在橡胶塞上，迅速塞紧，装置如图，观察到量筒内水沿导管慢慢进入广口瓶(净容积为146 mL)。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表

(1)实验①和②说明NaCl可以____铁锈蚀的速率。

(2)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。

(3)实验结束后取出滤纸包，观察到有红棕色物质生成，该物质的化学式是______。

(4)已知碳能够加快铁的生锈速度，小明想通过实验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___。

(5)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___(小数点后保留1位)。

Answer

加快 放热 Fe2O3·xH2O 1g铁粉、10滴水 20.5%

【解析】

(1)实验①和②之间唯一的变量为是否有NaCl，根据含有NaCl的②组实验，反应所需的时间较短，得到NaCl能加快铁锈蚀的速率，故填：加快。

(2)通过温度升高，可以直接得出铁锈蚀的过程是放热的过程，故填：放热。

(3)根据题干“小明对铁的锈蚀进行如下探究”及“红棕色物质生成”，我们可以判定此物质为铁锈，主要成分为Fe2O3·xH2O，故填：Fe2O3·xH2O。

(4)“实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响”，所以该对照组间唯一的变量应为是否含有碳，因为实验①含有碳，则实验③不含碳，而其他的因素应完全相同，所以实验③的样品组成为1g铁粉、10滴水，故填：1g铁粉、10滴水。

(5)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：×100%≈20.5%，故填：20.5%。