题目

某化学学习小组借助下列装置(夹持装置已略)及相关试剂粗略测量空气中O2的体积百分数。       （1） 实验前用10%的H2SO4溶液清洗铁钉至有气泡产生。用H2SO4溶液清洗的目的是。写出有关化学方程式。 （2） 已知试管剩余空间和导管的体积为40 mL，导管截面积约为1 cm2 ， 形成稳定液柱时，读取读数为8.2 cm。则空气中氧气的体积分数为%。 （3） 实验时发现上述测量过程因反应较慢耗时较长，对其影响因素作如下分析：【提出假设】假设一：溶液的pH不同；假设二：NaCl溶液的浓度不同；请你再提出一种假设，假设三：不同。 （4） 【进行实验】借助上述实验装置，通过取体积、浓度相同NaCl溶液调节溶液的pH获得了如下实验数据：pH2.05.56.06.57.08.0液柱高度(cm)01.38.28.28.28.2形成稳定液柱时间(min)3.03.05.15.315.617.5【实验结论】根据实验数据分析，为缩短实验测定时间，pH的最佳范围是。 （5） 【实验反思】当pH＝2时，没有观察到稳定液柱形成的原因是。 （6） 请你设计实验，探究NaCl溶液的浓度对铁生锈速率的影响。实验步骤： 。实验现象：。 答案： 【1】除去铁钉表面的铁锈【2】Fe2O3＋3H2SO4= Fe2(SO4)3＋3H2O 【1】20.5 【1】铁钉与氧气的接触面积(铁钉浸泡在氯化钠溶液中的深度等) 【1】6.0～6.5 【1】铁与酸性溶液反应生成氢气与铁生锈过程中消耗的氧气体积相等 【1】取等体积不同浓度的氯化钠溶液放入如图所示装置的试管中，并各放数量相等、规格相同且除锈后的铁钉于试管中，测定导管中形成稳定液柱所需时间并记录液柱高度【2】最终液柱高度相等，均为8.2 cm，但氯化钠溶液浓度较低时，形成稳定液柱所需时间较长

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