Question

（2010•芜湖）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，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】
导管中液体为何升高？黑色固体物质又是什么？
【理论分析】
小组同学根据已学过的知识分析得知，液面上升的原因是______．
【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、②Fe₂O₃、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）小红同学认为不可能含有氯化铁，该结论得到小组同学的认可，理由是______．
（2）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______．
（3）2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______（填“水”或“食盐水”）中生锈快．

Answer

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．
【解析】
【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）因为氯化铁易溶于水，所以试管底部的黑色固体物质不是氯化铁．故填：氯化铁溶于水．
（2）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．
（3）实验步骤、现象、结论如表中所示．

实验步骤 实验现象 实验结论
稀盐酸（或稀硫酸）  有气泡产生（无气泡产生）  含有（不含有） 

【知识链接】：
食盐水能够加快铁的生锈速率．故填：食盐水．