Question

小明在实验室用一小块生铁和稀盐酸反应，观察到生铁表面出现___________。同时发现反应后的溶液中有少量黑色不溶物。

提出问题：这种黑色不溶物是什么呢？

猜想与假设：这种黑色不溶物可能是碳。

设计方案：将黑色固体灼烧，如黑色固体中有碳，就会有气体生成，要想进一步确定这种气体，可以用___________来检验。

进行实验：小明按设计方案进行实验，得到了预期的结果。

解释与结论：由此小明得出结论：

(1)生铁中含有___________。

(2)碳与稀盐酸___________反应，铁与稀盐酸反应，化学方程式为______________________。

(3)为了防止轮船被海水腐蚀，需要在轮船上安装锌块。有何科学道理？请用必要的文字、化学方程式表示。

Answer 1

解析：生铁是Fe-C合金，除含有Fe外，还含有C——黑色不溶物，Fe与HCl(aq)反应产生H₂，而C与HCl(aq)不反应。

将C灼烧，产物是CO₂，可用澄清石灰水来检验，严格的检验方法是先使气体通过品红溶液，再通过Ca(OH)₂(aq)。

Zn、Fe、海水形成原电池，Zn活泼被腐蚀，铁被保护。

答案：气泡  澄清石灰水

(1)铁和碳

(2)不  Fe+2HClFeCl₂+H₂↑

(3)形成原电池，锌是负极，被腐蚀；铁是正极，被保护。

负极：Fe-2e^-Fe²⁺(或FeFe²⁺+2e^-)

正极：O₂+4e^-+2H₂O4OH^-