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（如图所示，装置气密性良好）．一段时间后，进行观察．请你一起参与分析，并完成后续实验设计．
[观察现象]①装置中右侧导管中的液面升高．
②铁钉生锈，试管底部有黑色固体物质．
[提出问题]导管中液面为何升高？黑色固体物质又是什么？
[理论分析]小组同学根据已学习过的知识分析得知，液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压．
[猜想与假设]小组中的小明同学猜测该黑色固体可能含有：①Fe、②Fe₃O₄、③FeCl₃、④C四种物质．
[分析与验证]小组同学根据小明的四种猜测做了以下分析：
（1）小强同学认为一定含有碳，该结论也得到小组同学的认可，理由是铁钉是铁合金，含有碳．
（2）小组同学不能确定是否含有铁，请你帮他们设计方案进行确认：

实验步骤	实验现象	实验结论
你选用的试剂是：

[知识链接]相信你一定在家中做过铁钉分别在水以及食盐水中生锈的实验，你的结论之一是铁钉在食盐水（填“水”或“食盐水”）中生锈快．

Answer 1

分析 钢铁生锈的条件是钢铁与氧气和水同时接触．酸性溶液、碱性溶液、盐溶液能促进金属生锈．

解答 解：[理论分析]：液面上升的原因是铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压．故填：铁钉生锈消耗了试管内的氧气，使试管内压强低于大气压．
[分析与验证]（1）因为铁钉是铁合金，含有碳，所以试管底部的黑色固体物质中含有碳．故填：铁钉是铁合金，含有碳．
（2）根据铁能与盐酸或稀硫酸反应产生气体来设计实验，故填：稀盐酸；有气泡产生；含有；
[知识链接]：食盐水能够加快铁的生锈速率．故填：食盐水．

点评 解答本题要掌握铁生锈的条件方面的知识，只有这样才能对相关方面的问题做出正确的判断．