16.兴趣小组借助如图装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测定空气中O
2的含量。
(1)实验前用砂纸打磨铁钉至光亮的目的是
。
(2)铁锈的主要成分是
(填化学式)。铁生锈发生复杂的化学反应,首先是铁与氧气和水反应生成氢氧化亚铁,该反应的化学方程式为
。
(3)已知试管剩余空间和导管的总体积约为20mL,充分反应后,形成稳定液柱时,读取读数得知液面高度为4.1cm(导管截面积约为1cm
2),则空气中氧气的体积分数为
%(保留小数点后一位)。
(4)实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长,小组同学想缩短实验测定时间,于是探究溶液的酸碱度对铁生锈速率的影响。
【实验探究】借助上述实验装置,通过控制铁钉用量等其他条件均相同时,调节溶液的pH获得了以下实验数据:
pH | 2.0 | 5.5 | 6.0 | 6.5 | 7.0 | 8.0 |
液柱高(cm) | 0 | 0.6 | 4.1 | 4.1 | 4.1 | 4.1 |
形成稳定液柱时间(min) | 3.0 | 3.0 | 5.1 | 5.3 | 15.6 | 17.5 |
【实验结论】为了使实验现象更明显并且缩短实验测定时间,pH的最佳取值是
。
注意:若答对第(5)、(6)小题奖励3分,化学试卷总分不超过40分
【实验反思】
(5)当pH=2时,没有观察到稳定液柱形成的原因是
。
(6)本实验还可以采取何种方法缩短实验时间,写出你的实验方案:
。