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。请你一起参与分析，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]导管中液体为何升高？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、②Fe₂O₃、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：

⑴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               。

⑵小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是                   。

⑶小组同学不能确定是否含有铁，请人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 1

【解析】本题是一道实验探究题。涉及到铁生锈的条件、压强的相关知识、氯化铁的性质、铁合金的组成、铁的检验等，探究的层次不深，方法比较简单。密闭容器中铁生锈引起装置内压强的变化；黑色固体是不溶水的物质，氯化铁易溶于水，故黑色固体不是氯化铁，铁合金中含有碳，碳是黑色固体且不溶水；检验单质铁可以用酸溶液或硫酸铜溶液。

【答案】【理论分析】铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内的压强低于大气压，在大气压的作用下液面上升。（合理即可）

【分析与验证】（1）氯化铁溶于水 

（2）铁钉是铁合金，含有碳

（3）（合理即可）

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