Question

某化學興趣小組的同學將一枚潔凈的鐵釘放入食鹽水中（如圖，裝置氣密性良好）。一段時間后，進行觀察。請你一起參加分析，并完成后續實驗設計。

【觀察現象】①裝置中右側導管中的液面升高。

②鐵釘生銹，試管底部有黑色固體物質。

【提出問題】導管中液面為何升高？黑色固體物質又是什么？

【理論分析】小組同學根據已學習過的知識分析得知，液面上升的原因是                                                   。

【猜想與假設】小組中的小明同學猜測該黑色固體可能含有：①Fe、②Fe₃O₄、③FeCl₃、④C四種物質。

【分析與驗證】小組同學根據小明的四種猜測做了以下分析：

（1）小紅同學認為不可能含有氯化鐵，該結論得到小組同學的認可，理由是           。

（2）小強同學認為一定含有碳，該結論可得到小組同學的認可，理由是                。

（3）小組同學不能確定是否含有鐵，請你幫他們設計方案進行確認：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
你選用的試劑是：                     。

【知識鏈接】相信你一定在家中做過鐵釘分別在水以及食鹽水中生銹的實驗，你的結論之一是鐵釘在       （填“水”或“食鹽水”）中生銹快。

Answer 1

【理論分析】鐵釘生銹消耗了試管內的氧氣，試管內壓強小于大氣壓（合理即可）

【分析與驗證】（1）氯化鐵溶于水  （2）鐵釘是鐵合金    

（3）

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
你選用的試劑是：  稀鹽酸（或稀硫酸）。	有氣泡產生（或無氣泡產生）	含有（或不含有）

【知識鏈接】食鹽水

解析：鐵釘生銹消耗氧氣，試管內氣體減少，壓強變小，小于外界大氣壓，因此出現導管中液面上升現象。鐵在同時接觸氧氣、水的條件下，在酸溶液或鹽溶液中生銹速度加快。