1.

全世界每年因锈蚀造成浪费的金属高达产量的20%以上,但铁锈蚀原理却在日常生活中被广泛应用,例如暖宝宝、食品脱氧剂等。小组同学对暖宝宝发热产生兴趣,展开探究。

【资料卡片】某品牌暖宝宝的使用说明如图。

成分:铁粉、蛭石(保温)、高分子吸水树脂(供水)、氯化钠、活性炭

内袋材料:微孔透气无纺布

注意事项:不使用时请勿拆开密封包装

(1)暖宝宝使用时能量的转化形式为:化学能转化为
(2)暖宝宝“不使用时请勿拆开密封包装”的原因是

【猜想与假设】暖宝宝成分中氯化钠、活性炭可能加快铁锈蚀速率,使反应在短时间内放出大量的热。

【实验方案】小组同学通过反应过程中温度的变化,探究氯化钠、活性炭及两者共同存在对铁锈蚀速率的影响,设计完成如下4组实验。(实验在密闭容器中进行)

实验编号

铁粉/g

水/mL

活性炭/g

氯化钠/g

测得10min内温度

上升值/℃

1

2

5

0

0

0.1

2

2

5

0

m

3.1

3

2

5

0.2

0

22.0

4

2

5

0.2

0.1

56.3

【解释与结论】

(3)对比实验1和2,可探究氯化钠对铁锈蚀速率的影响,表中m=
(4)为探究活性炭对铁锈蚀速率的影响,应选择的实验组合是(填实验编号)。
(5)综合以上4组实验得出结论:

【拓展与应用】小组同学运用该原理设计如下对比实验测定空气中氧气的含量。

       

反应结束后,测得的数据如下表:

装置

集气瓶内空气

体积/mL

实验前烧杯内水的

体积/mL

实验后烧杯内水的

体积/mL

空气中氧气的体积

百分含量

A

200.0

100.0

59.6

n

B

200.0

100.0

66.0

17.0%

(6)n=%(计算结果精确到0.1%)。
(7)结合反应原理和结果思考装置A的优点:(写1点)。

【表述与交流】人类智慧无穷,趋利避害,化学让我们的生活变得更美好。

【考点】
测定空气中的氧气含量; 金属锈蚀的条件及其防护;
【答案】

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2. 化学兴趣小组的同学利用图1装置测定空气中氧气含量,发现有白烟生成,冷却至室温后,打开止水夹,发现进水体积大于集气瓶内空气总体积的。同学们对白烟的成分和误差的原因产生了兴趣,开启了探究学习之旅。

   

活动一:了解白烟的成分

【查阅资料】白烟是红磷在氧气中燃烧生成的五氧化二磷。五氧化二磷极易吸水,不燃烧,溶于水产生大量热并生成磷酸,有腐蚀性。五氧化二磷会刺激黏膜,对皮肤有刺激和灼烧作用(组织脱水)。

【实验回顾】(1)图1中,红磷燃烧反应的文字表达式为,集气瓶中水的作用是降温和,进行该实验时要注意

(2)请写出检查图1装置气密性的方法

活动二:寻找产生误差的原因

【交流讨论】图1装置冷却至室温后,打开止水夹,进入集气瓶中水的体积大于集气瓶内剩余体积的 , 可能的原因是

【查阅资料】白磷的化学性质和红磷相似,但是温度达到40℃时就可以在空气中燃烧;硫酸铜溶液能与白磷反应,从而化解白磷的毒性。

【设计实验】同学们设计图2装置,重新测定空气中氧气含量。

Ⅰ.检查装置气密性后,按图2所示装入药品。

Ⅱ.将锥形瓶底部放入(选填“热”或“冷”)水中。

Ⅲ,燃烧结束,待锥形瓶冷却至室温,打开弹簧夹,此时注射器里的硫酸铜溶液自动注入锥形瓶中。

【反思评价】

(1)步骤Ⅱ中锥形瓶中的现象是

(2)步骤Ⅲ中注射器中的液体还剩约 mL时会停止流下。

实验探究题 容易