Question

某化學(xué)興趣小組的同學(xué)將一枚潔凈的鐵釘放入食鹽水中(如圖，裝置氣密性良好)，一段時間后，進行觀察。請你一起參與分析，并完成后續(xù)實驗設(shè)計。

[觀察現(xiàn)象]①裝置中右側(cè)導(dǎo)管中的液面升高。

②鐵釘生銹，試管底部有黑色固體物質(zhì)。

[提出問題]導(dǎo)管中液體為何升高？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)過的知識分析得知，液面上升的原因是       。

[猜想與假設(shè)]小組中的小明同學(xué)猜測該黑色固體可能含有：①Fe、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C四種物質(zhì)。

[分析與驗證]小組同學(xué)根據(jù)小明的四種猜測做了以下分析：

⑴小紅同學(xué)認為不可能含有氯化鐵，該結(jié)論得到小組同學(xué)的認可，理由是               。

⑵小強同學(xué)認為一定含有碳，該結(jié)論也得到小組同學(xué)的認可，理由是                   。

⑶小組同學(xué)不能確定是否含有鐵，請人幫他們設(shè)計方案進行確認：

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
你選用的試劑是：

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

Answer 1

【解析】本題是一道實驗探究題。涉及到鐵生銹的條件、壓強的相關(guān)知識、氯化鐵的性質(zhì)、鐵合金的組成、鐵的檢驗等，探究的層次不深，方法比較簡單。密閉容器中鐵生銹引起裝置內(nèi)壓強的變化；黑色固體是不溶水的物質(zhì)，氯化鐵易溶于水，故黑色固體不是氯化鐵，鐵合金中含有碳，碳是黑色固體且不溶水；檢驗單質(zhì)鐵可以用酸溶液或硫酸銅溶液。

【答案】【理論分析】鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)的壓強低于大氣壓，在大氣壓的作用下液面上升。（合理即可）

【分析與驗證】（1）氯化鐵溶于水 

（2）鐵釘是鐵合金，含有碳

（3）（合理即可）

實驗步驟	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
你選用的試劑是：稀鹽酸（或稀硫酸）	有氣泡產(chǎn)生（或無氣泡產(chǎn)生）	含有（或不含有）

【知識鏈接】食鹽水