每年因腐蝕而損失的鋼鐵占世界鋼鐵年產(chǎn)量的四分之一。橡樹灣化學興趣小組的同學對鐵生銹的條件進行了如下探究。
【任務一】

如圖實驗：
（1）一周后只有A中鐵釘生銹，說明鐵銹蝕主要是鐵與

氧氣和水

氧氣和水

發(fā)生化學反應。
（2）實驗使用的蒸餾水需加熱煮沸，原因是

除去水中的氧氣

除去水中的氧氣

。
【任務二】鐵生銹條件再探究
【查閱資料】①金屬腐蝕包括金屬與酸反應，也包括金屬與氧反應，兩種反應經(jīng)常同時發(fā)生。
②在一定條件下，碳可加快鐵的銹蝕，但本身不參加反應。
③溶解氧是指溶解在水里氧氣的量，用每升水里氧氣的毫克數(shù)表示。
【進行實驗】將2g鐵粉、1.5g碳粉放入錐形瓶底部，連接好壓強傳感器，用量筒依次量取10mL不同pH的稀鹽酸分別倒入錐形瓶中，在溶液中迅速插入溶解氧傳感器，采集數(shù)據(jù)。

【實驗記錄】不同pH溶液下體系壓強及溶解氧變化情況如表：

序號	稀鹽酸pH	壓強p/kPa			溶解氧DO/（mg/L）
		p反應前	p反應后	p反應后-p反應前	p反應前	p反應后	溶解氧開始降低所需時間/s
①	2.0	90.8	91.8	1.0	5.2	4.3	131
②	3.0	90.8	91.5	x	5.0	3.7	68
③	4.0	90.8	90.3	-0.5	4.9	3.4	24
④	5.0	90.8	90.5	-0.3	4.9	3.7	98
⑤	6.0	90.8	90.6	-0.2	4.4	3.7	175

（3）實驗②中，x為

0.7

0.7

；寫出金屬鐵與稀鹽酸反應的化學方程式：

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

。
（4）根據(jù)溶解氧的實驗記錄可以得出的結(jié)論是：

在pH研究范圍內(nèi)，其它條件相同的情況下，pH=4時，鐵最先發(fā)生腐蝕

在pH研究范圍內(nèi)，其它條件相同的情況下，pH=4時，鐵最先發(fā)生腐蝕

。
（5）實驗④可以看到溶液中有氣泡冒出，反應后體系壓強卻變小了，原因是

鐵生銹消耗的氧氣多于鐵與鹽酸反應產(chǎn)生的氫氣，錐形瓶中的剩余物為鐵銹、鐵和碳粉，加入稀鹽酸，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，碳粉和稀鹽酸不反應，生成的氣體為氫氣

鐵生銹消耗的氧氣多于鐵與鹽酸反應產(chǎn)生的氫氣，錐形瓶中的剩余物為鐵銹、鐵和碳粉，加入稀鹽酸，鐵和稀鹽酸反應生成氯化亞鐵和氫氣，氧化鐵和稀鹽酸反應生成氯化鐵和水，碳粉和稀鹽酸不反應，生成的氣體為氫氣

。
【任務三】測定鐵銹的含量
將任務二其中一組錐形瓶中的剩余物過濾、洗滌、干燥，得到mg固體，連接裝置如圖二，檢查氣密性，加入固體與足量稀鹽酸進行實驗。
（6）完全反應后，常溫常壓下測得生成氣體體積為VmL，常溫常壓下，其密度是dg/mL。則該固體中鐵銹質(zhì)量分數(shù)表達式為

m

-

15

-

28

V

d

m

×

100

%

m

-

15

-

28

V

d

m

×

100

%

。
（7）該實驗條件下測得鐵銹質(zhì)量分數(shù)偏小的原因是

氫氣中混有水蒸氣

氫氣中混有水蒸氣

。