Question

13．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，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)實驗設計．
【觀察現(xiàn)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】導管中液體為何升高？黑色固體物質又是什么？
【理論分析】小組同學根據(jù)已學過的知識分析得知，液面上升的原因是鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)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、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C四種物質．
【分析與驗證】小組同學根據(jù)小明的四種猜測做了以下分析：
（1）小紅同學認為不可能含有氯化鐵，該結論得到小組同學的認可，理由是氯化鐵易溶于水．
（2）小強同學認為一定含有碳，該結論也得到小組同學的認可，理由是鐵釘是鐵的合金，其中含有碳．
（3）小組同學不能確定是否含有鐵，請人幫他們設計方案進行確認：

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

【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 鐵與水和氧氣同時接觸時容易生銹，食鹽水能夠促進鐵制品的生銹速率；
氯化鐵易溶于水；
鐵的合金中含有碳等物質；
鐵能和稀鹽酸或稀硫酸反應生成氯化亞鐵和氫氣或硫酸亞鐵和氫氣．

解答 解：【理論分析】
因為鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強低于大氣壓，在外界大氣壓的作用下，裝置中右側導管中的液面升高．
故填：鐵釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強低于大氣壓．
【分析與驗證】
（1）小紅同學認為不可能含有氯化鐵，該結論得到小組同學的認可，理由是氯化鐵易溶于水．
故填：氯化鐵易溶于水．
（2）小強同學認為一定含有碳，該結論也得到小組同學的認可，理由是鐵釘是鐵的合金，其中含有碳．
故填：鐵釘是鐵的合金，其中含有碳．
（3）設計方案進行實驗如下表所示：

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

【知識鏈接】
由生活經(jīng)驗可知，在食鹽水中生銹快．
故填：食鹽水．

點評 合理設計實驗，科學地進行實驗、分析實驗，是得出正確實驗結論的前提，因此要學會設計實驗、進行實驗、分析實驗，為學好化學知識奠定基礎．