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	70	约120
2	lg铁粉、0.2g碳、10滴水和少量NaCl	100	70	约70
3	_____	100	70	约480

（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）已知含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

（1）加快 （2）放热

（3）Fe2O3·xH2O （或Fe2O3）

（4）③1g铁粉、10滴水 （5）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；

(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；

(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；

(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1 g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%。