Question

某化学兴趣小组的同学将一枚洁净的铁钉放入食盐水中（如图，装置气密性良好）。一段时间后，进行观察。请你一起参加分析，并完成后续实验设计。

【观察现象】①装置中右侧导管中的液面升高。

②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质。

【提出问题】导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？

【理论分析】小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是                                                   。

【猜想与假设】小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe₃O₄、③FeCl₃、④C四种物质。

【分析与验证】小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：

（1）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是           。

（2）小强同学认为一定含有碳，该结论可得到小组同学的认可，理由是                。

（3）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：

实验步骤	实验现象	实验结论
你选用的试剂是：                     。

【知识链接】相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在       （填“水”或“食盐水”）中生锈快。

Answer

【理论分析】铁钉生锈消耗了试管内的氧气，试管内压强小于大气压（合理即可）

【分析与验证】（1）氯化铁溶于水 （2）铁钉是铁合金

（3）

实验步骤

实验现象

实验结论

你选用的试剂是：

稀盐酸（或稀硫酸）。

有气泡产生（或无气泡产生）

含有（或不含有）

【知识链接】食盐水

【解析】铁钉生锈消耗氧气，试管内气体减少，压强变小，小于外界大气压，因此出现导管中液面上升现象。铁在同时接触氧气、水的条件下，在酸溶液或盐溶液中生锈速度加快。