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: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 |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水 |
100 |
72 |
约120 |
② |
1.0g铁粉、0.2g碳和10滴水和少量NaCl |
100 |
72 |
约70 |
③ |
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(4)实验①和②说明NaCl可以 (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 (填“放热”或“吸热”)过程。
(6)实验①和③是探究碳对铁锈蚀速率的影响,实验③表格空白处样品的组成是 。
(7)该装置还可能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 %(精确到小数点后1位),试分析该实验结果出现误差的原因 。