题目内容
某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素，设计了如图装置（气密性良好）进行实验．实验时，将一枚洁净的钢钉放入食盐水中，一段时间后观察现象．请你一起参与分析，并完成后续实验设计．【观察现象】
①装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低；
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质．
【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低？黑色物质又是什么？
【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知，红墨水液面右高左低的原因是
【猜想与假设】该小组的芳芳同学猜测该黑色固体中可能含有Fe、Fe2O3、C三种物质中一种或几种．
【分析与验证】
（1）小强认为一定含有碳，得到了大家的认可，理由是
（2）该小组同学不能确定黑色固体中是否含有铁，请你帮助他们设计方案进行确认：
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量黑色固体于试管中， 滴加 |
证明黑色固体中含有铁 |
【继续探究】请你设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其他因素．（包括猜想、实验设计、现象和结论等环节）．
分析：【理论分析】根据铁钉生锈消耗空气中的氧气进行解答；
【分析与验证】（1）根据铁钉是铁合金，含有碳进行解答
（2）根据铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气进行解答；
【知识链接】根据盐溶液能促进金属生锈进行解答；
【继续探究】根据影响化学反应速率快慢的因素有反应物的浓度等进行解答．
【分析与验证】（1）根据铁钉是铁合金，含有碳进行解答
（2）根据铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气进行解答；
【知识链接】根据盐溶液能促进金属生锈进行解答；
【继续探究】根据影响化学反应速率快慢的因素有反应物的浓度等进行解答．
解答：解：【理论分析】铁钉生锈消耗空气中的氧气，使试管内压强变小，所以红墨水液面右高左低；故填：铁钉生锈消耗空气中的氧气，使试管内压强变小；
【分析与验证】（1）铁钉是铁合金，含有碳，所以小强认为一定含有碳；故填：铁钉是铁合金，含有碳；
（2）铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以实验方案是
；故填：滴加稀盐酸；产生气泡；
【知识链接】食盐水能够加快铁的生锈速率；故填：食盐水；
【继续探究】影响化学反应速率快慢的因素有反应物的浓度，所以猜想：氧气的浓度对铁钉生锈快慢有影响；实验设计：将两根光亮铁钉分别放入两只装有不同浓度氧气的试管中；现象：在氧气浓度高的试管中，铁钉生锈较快；结论：氧气的浓度对铁钉的生锈有影响．
故填：氧气的浓度对铁钉生锈快慢有影响；将两根光亮铁钉分别放入两只装有不同浓度氧气的试管中；在氧气浓度高的试管中，铁钉生锈较快；氧气的浓度对铁钉的生锈有影响．
【分析与验证】（1）铁钉是铁合金，含有碳，所以小强认为一定含有碳；故填：铁钉是铁合金，含有碳；
（2）铁能和盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，所以实验方案是
| 实验步骤 | 实验现象 | 实验结论 |
| 取少量黑色固体于试管中， 滴加滴加稀盐酸． |
产生气泡 | 证明黑色固体中含有铁 |
【知识链接】食盐水能够加快铁的生锈速率；故填：食盐水；
【继续探究】影响化学反应速率快慢的因素有反应物的浓度，所以猜想：氧气的浓度对铁钉生锈快慢有影响；实验设计：将两根光亮铁钉分别放入两只装有不同浓度氧气的试管中；现象：在氧气浓度高的试管中，铁钉生锈较快；结论：氧气的浓度对铁钉的生锈有影响．
故填：氧气的浓度对铁钉生锈快慢有影响；将两根光亮铁钉分别放入两只装有不同浓度氧气的试管中；在氧气浓度高的试管中，铁钉生锈较快；氧气的浓度对铁钉的生锈有影响．
点评：解答本题要掌握铁生锈的条件方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．
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