Question

（10蕪湖15）.（7分）某化學(xué)小組的同學(xué)將一枚潔凈的鐵釘放入食鹽水中（如圖，裝置氣密性良好）。一段時(shí)間后，進(jìn)行觀察。請(qǐng)你一起參與分析，并完成后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

〔觀察現(xiàn)象〕①裝置中右側(cè)導(dǎo)管的液面升高。
②鐵釘生銹，試管底部有黑色固體物質(zhì)。
〔提出問(wèn)題〕導(dǎo)管中液面為何升高？黑色固體物質(zhì)又是什么？
〔理論分析〕小組同學(xué)根據(jù)已學(xué)習(xí)過(guò)的知識(shí)分析得知，液面上升的原因是             
                                                              。
〔猜想與假設(shè)〕小組中的小明同學(xué)猜測(cè)該黑色固體可能含有：①Fe、②Fe₃O₄、③FeCl₃、
④C四種物質(zhì)
〔分析與驗(yàn)證〕小組同學(xué)根據(jù)小明的四種猜測(cè)做了以下分析：
（1）小紅同學(xué)認(rèn)為不可能含有氯化鐵，該結(jié)論也得到小組同學(xué)的認(rèn)可，理由是       。
（2）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為一定含有碳，該結(jié)論也得到了小組同學(xué)的認(rèn)可，理由是             。
（3）小組同學(xué)不能確定是否含有鐵，請(qǐng)你幫他們?cè)O(shè)計(jì)方案進(jìn)行確認(rèn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
你選用的試劑是：

 
〔知識(shí)鏈接〕相信你一定在家中做過(guò)鐵釘分別在水以及食鹽水中生銹的實(shí)驗(yàn)，你的結(jié)論之一是鐵釘在                        （填“水”或“食鹽水”）中生銹快。

Answer 1

〔理論分析〕鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓（合理即可）
〔分析與驗(yàn)證〕（1）氯化鐵溶于水    （2）鐵釘是鐵合金，含有碳
（3）

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
你選用的試劑是： 稀鹽酸	有氣泡產(chǎn)生（或無(wú)氣泡產(chǎn)生）	含有（或不含有）

 
〔知識(shí)鏈接〕食鹽水

本題考查的是探究金屬銹蝕的條件。
〔理論分析〕液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓， 故液面上升。
〔分析與驗(yàn)證〕（1）因?yàn)槁然�鐵易溶于水，所以試管底部的黑色固體物質(zhì)不是氯化鐵；
（2）因?yàn)殍F釘是鐵的合金，而鐵的合金中一定含有碳，碳又不溶于水，所以試管底部的黑色固體物質(zhì)中含有碳。
（3）由于鐵是氫前的活潑金屬，能與稀酸（如稀鹽酸等）反應(yīng)，產(chǎn)生氫氣；故可選用稀酸（如稀鹽酸等）與之反應(yīng)，看是否有氣泡產(chǎn)生，即可判斷。
〔知識(shí)鏈接〕鋼鐵生銹的條件是鋼鐵與氧氣和水同時(shí)接觸，酸性溶液、堿性溶液、鹽溶液能促進(jìn)金屬生銹。
點(diǎn)評(píng)：解答本題要掌握鐵生銹的條件方面的知識(shí)，只有這樣才能對(duì)相關(guān)方面的問(wèn)題做出正確的判斷。