Question

某化學學習小組借助下列裝置(夾持裝置已略)及相關試劑粗略測量空氣中O₂的體積百分數(shù)。

(1)實驗前用堿液清洗鐵釘，再用0．100mol/L的H₂SO₄溶液浸泡至有氣泡產生。用H₂SO₄溶液浸泡的目的是_____                                。

(2)為盡量減小誤差，下列操作的正確順序是______         (填序號）。

①裝人鐵釘②插入注射器向鐵釘表面滴入適量 NaCl溶液并打開止水夾③將導管口浸入品紅溶液④塞 上單孔活塞⑤檢查裝置氣密性

(3)實驗中試管內發(fā)生的總反應為__        ____                                 ；用該實驗方案測量空氣中O₂的體積百分數(shù)時應測量的數(shù)據(jù)是：①導管與試管內部空間總體積，②___ ___                。

(4) 實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反應較慢耗時較長，對其影響因素作如下分析，請補充 寫出假設三：

假設一：電解質溶液的PH不同

假設二_: NaCl溶液的濃度不同

假設三：                     

(5)借助上述實驗裝置，通過調節(jié)溶液的pH驗證假設一，獲得了如下實驗數(shù)據(jù)：

①當pH=2時，沒有觀察到穩(wěn)定液柱形成的原因是__               ____      

②根據(jù)實驗數(shù)據(jù)分析，為縮短實驗測定時間，pH的最佳范圍是______        

③按上述實驗裝置，設計實驗證明假設二。

第一步：___________                    ；

第二步_:：相同溫度下，加入系統(tǒng)表面積的鐵釘，組裝兩套完全相同的上述裝置，分別用注射器將NaCl溶液滴入鐵釘表面；

第三步：記錄形成穩(wěn)定液柱所用時間和液柱的高度，比較分析數(shù)據(jù)得出結論。

 

Answer 1

【答案】

（1）除去鐵釘表面的鐵銹；

（2）⑤①④②③

（3）4Fe＋3O₂＋6H₂O=4Fe(OH)₃；吸入導管內的品紅溶液；

（4）鐵釘?shù)谋砻娣e（溫度、催化劑）

（5）①溶液的酸性太強，鐵容易發(fā)生析氫腐蝕；

②6．0<PH≤6．5

③配置不同濃度的NaCl溶液；

【解析】

試題分析：(1) 鐵釘表面由鐵銹，可以用稀硫酸除去。(2) 試驗裝置裝藥品之前首先要檢驗氣密性，(3) 氯化鈉溶液顯中性，鐵釘在中性溶液中和氧氣發(fā)生吸氧腐蝕，總反應為：4Fe＋3O₂＋6H₂O=4Fe(OH)₃；隨著反應的進行，試管內氧氣減少，壓強降低，在大氣壓的作用下，燒杯中的品紅溶液進入帶刻度導管，反應掉的氧氣等于導管內的品紅溶液的體積(4) 實驗時發(fā)現(xiàn)上述測量過程因反應較慢耗時較長，說明反應速率慢，回答問題時應該從影響化學反應速率的因素方面答題；(5)①當pH=2時，溶液顯酸性，鐵釘發(fā)生析氫腐蝕，產生氣體，液柱為0；②當PH的范圍為：6．0<PH≤6．5反應的時間最短，產生的液柱最高。③假設二為NaCl溶液的濃度不同，首先要配置不同濃度的NaCl溶液。

考點： 鋼鐵腐蝕  影響化學反應速率的因素