Question

14．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，发现装置中右侧导管中的水面升高，铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质．
[提出问题]
导管中水面为什么升高？
黑色固体物质是什么？
[猜想与假设]
该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C四种物质．
[分析]
（1）影响右侧导管中的水面升高的物质是氧气；
（2）不可能含有氯化铁，理由是氯化铁易溶于水；
（3）一定含有碳，理由是铁钉是铁合金，含有碳．
[实验验证]
验证黑色固体中是否含有铁：取少量黑色固体于试管中，向试管中加入一定量稀盐酸若有气体产生则证明黑色固体中含有铁，反之则不含有铁．若黑色固体中含有铁，则验证所发生反应的化学方程式为Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
[结   论]铁钉在食盐水中比在纯水中生锈快．

Answer 1

分析 （1）根据铁生锈的原理分析解答；（2）根据氯化铁易溶于水溶液呈黄色分析解答；（3）根据铁合金的成份分析解答；实验验证：根据铁的化学性质分析；

解答 解：（1）铁生锈过程会消耗装置中的氧气是装置内气压减小，导管内液面上升；（2）氯化铁易溶于水，且溶于水后溶液呈黄色，故黑色固体不可能是氯化铁；（3）铁合金中都含有一定质量的碳，所以反应完的黑色固体中一定含有碳；实验验证：根据实验结论黑色固体中含铁，则铁和稀盐酸反应会生成氢气，能看到有气体产生，铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，反应的化学方程式为：Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑．
答案：[猜想分析]（1）氧气（2）氯化铁易溶于水（3）铁钉是铁合金，含有碳
[实验验证]
有气体产生  Fe+2HCl=FeCl₂+H₂↑

点评 此题考查物质的成份，掌握相关物质的性质和检验方法是解答此类问题的关键．