Question

13．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(shí)間后，進(jìn)行觀察．請(qǐng)你一起參與分析，并完成后續(xù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)．
【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(wèn)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(guò)的知識(shí)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(qiáng)低于大氣壓．
【猜想與假設(shè)】小組中的小明同學(xué)猜測(cè)該黑色固體可能含有：
①Fe、②Fe₂O₃、③FeCl₃、④C四種物質(zhì)．
【分析與驗(yàn)證】小組同學(xué)根據(jù)小明的四種猜測(cè)做了以下分析：
（1）小紅同學(xué)認(rèn)為不可能含有氯化鐵，該結(jié)論得到小組同學(xué)的認(rèn)可，理由是氯化鐵易溶于水．
（2）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為一定含有碳，該結(jié)論也得到小組同學(xué)的認(rèn)可，理由是鐵釘是鐵的合金，其中含有碳．
（3）小組同學(xué)不能確定是否含有鐵，請(qǐng)人幫他們?cè)O(shè)計(jì)方案進(jìn)行確認(rèn)：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
你選用的試劑是： 稀鹽酸（或稀硫酸）	有氣泡產(chǎn)生（無(wú)氣泡產(chǎn)生）	含有鐵（不含有鐵）

【知識(shí)鏈接】相信你一定在家中做過(guò)鐵釘分別在水以及食鹽水中生銹的實(shí)驗(yàn)，你的結(jié)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(shí)接觸時(shí)容易生銹，食鹽水能夠促進(jìn)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(zhì)；
鐵能和稀鹽酸或稀硫酸反應(yīng)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?yàn)殍F釘生銹消耗了試管內(nèi)的氧氣，使試管內(nèi)壓強(qiáng)低于大氣壓，在外界大氣壓的作用下，裝置中右側(cè)導(dǎo)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(qiáng)低于大氣壓．
【分析與驗(yàn)證】
（1）小紅同學(xué)認(rèn)為不可能含有氯化鐵，該結(jié)論得到小組同學(xué)的認(rèn)可，理由是氯化鐵易溶于水．
故填：氯化鐵易溶于水．
（2）小強(qiáng)同學(xué)認(rèn)為一定含有碳，該結(jié)論也得到小組同學(xué)的認(rèn)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(shè)計(jì)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)如下表所示：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
你選用的試劑是：稀鹽酸（或稀硫酸）	有氣泡產(chǎn)生（無(wú)氣泡產(chǎn)生）	含有鐵（不含有鐵）

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

點(diǎn)評(píng) 合理設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，科學(xué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，是得出正確實(shí)驗(yàn)結(jié)論的前提，因此要學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)、分析實(shí)驗(yàn)，為學(xué)好化學(xué)知識(shí)奠定基礎(chǔ)．