21.全世界每年因銹蝕造成浪費的金屬高達(dá)產(chǎn)量的20%以上,但鐵銹蝕原理卻在日常生活中被廣泛應(yīng)用,例如暖寶寶、食品脫氧劑等。小組同學(xué)對暖寶寶發(fā)熱產(chǎn)生興趣,展開探究。
【資料卡片】某品牌暖寶寶的使用說明如圖。
(1)暖寶寶使用時能量的轉(zhuǎn)化形式為:化學(xué)能轉(zhuǎn)化為
。
(2)暖寶寶“不使用時請勿拆開密封包裝”的原因是
。
【猜想與假設(shè)】暖寶寶成分中氯化鈉、活性炭可能加快鐵銹蝕速率,使反應(yīng)在短時間內(nèi)放出大量的熱。
【實驗方案】小組同學(xué)通過反應(yīng)過程中溫度的變化,探究氯化鈉、活性炭及兩者共同存在對鐵銹蝕速率的影響,設(shè)計完成如下4組實驗。(實驗在密閉容器中進(jìn)行)
實驗編號 |
鐵粉/g |
水/mL |
活性炭/g |
氯化鈉/g |
測得10min內(nèi)溫度上升值/℃ |
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 |
【解釋與結(jié)論】
(3)對比實驗1和2,可探究氯化鈉對鐵銹蝕速率的影響,表中m=
。
(4)為探究活性炭對鐵銹蝕速率的影響,應(yīng)選擇的實驗組合是
(填實驗編號)。
(5)綜合以上4組實驗得出結(jié)論:
。
【拓展與應(yīng)用】小組同學(xué)運用該原理設(shè)計如下對比實驗測定空氣中氧氣的含量。
反應(yīng)結(jié)束后,測得的數(shù)據(jù)如下表:
裝置 |
集氣瓶內(nèi)空氣體積/mL |
實驗前燒杯內(nèi)水的體積/mL |
實驗后燒杯內(nèi)水的體積/mL |
空氣中氧氣的體積百分含量 |
A |
200.0 |
100.0 |
59.6 |
n |
B |
200.0 |
100.0 |
66.0 |
17.0% |
(6)n=
%(計算結(jié)果精確到0.1%)。
(7)結(jié)合反應(yīng)原理和結(jié)果思考裝置A的優(yōu)點:
(寫1點)。
【表述與交流】人類智慧無窮,趨利避害,化學(xué)讓我們的生活變得更美好。