题目内容
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： 。 |
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【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。
【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。
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