Question

14．某化學興趣小組的同學將一枚潔凈的鐵釘放入食鹽水中（如圖所示，裝置氣密性良好）．一段時間后，進行觀察．請你一起參與分析，并完成后續實驗設計．
[觀察現象]①裝置中右側導管中的液面升高．
②鐵釘生銹，試管底部有黑色固體物質．
[提出問題]導管中液面為何升高？黑色固體物質又是什么？
[理論分析]小組同學根據已學習過的知識分析得知，液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內的氧氣，使試管內壓強低于大氣壓．
[猜想與假設]小組中的小明同學猜測該黑色固體可能含有：①Fe、②Fe₃O₄、③FeCl₃、④C四種物質．
[分析與驗證]小組同學根據小明的四種猜測做了以下分析：
（1）小強同學認為一定含有碳，該結論也得到小組同學的認可，理由是鐵釘是鐵合金，含有碳．
（2）小組同學不能確定是否含有鐵，請你幫他們設計方案進行確認：

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
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，你的結論之一是鐵釘在食鹽水（填“水”或“食鹽水”）中生銹快．

Answer 1

分析 鋼鐵生銹的條件是鋼鐵與氧氣和水同時接觸．酸性溶液、堿性溶液、鹽溶液能促進金屬生銹．

解答 解：[理論分析]：液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內的氧氣，使試管內壓強低于大氣壓．故填：鐵釘生銹消耗了試管內的氧氣，使試管內壓強低于大氣壓．
[分析與驗證]（1）因為鐵釘是鐵合金，含有碳，所以試管底部的黑色固體物質中含有碳．故填：鐵釘是鐵合金，含有碳．
（2）根據鐵能與鹽酸或稀硫酸反應產生氣體來設計實驗，故填：稀鹽酸；有氣泡產生；含有；
[知識鏈接]：食鹽水能夠加快鐵的生銹速率．故填：食鹽水．

點評 解答本題要掌握鐵生銹的條件方面的知識，只有這樣才能對相關方面的問題做出正確的判斷．