某化学兴趣小组的同学为了探究铁生锈的因素,设计了下图装置进行实验。实验时,他们将一枚洁净的铁钉放入食盐水中(如右下图,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装置右侧U形管中的红墨水液面左高右低;②铁钉生锈,试管底部有黑色固体物质。 【提出问题】U形管中的红墨水液面为何左高右低?黑色固体物质又是什么? 【理论分析】该小组的同学根据已学过的知识分析得知,红墨水液面左高右低的原因是 。 【猜想与假设】该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】该实验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)该小组的同学不能确定黑色固体中是否含有铁,请你帮助他们设计方案进行确认:
(填“水”或“食盐水”)中生锈快。 【继续探究】请你继续设计实验探究影响铁钉生锈快慢的其它因素,若正确,本题另奖励4分,化学试卷总分不超过60分。 |
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【分析与验证】(1)FeCl3易溶于水,且呈黄色。(2)铁钉中原本就含有少量的碳。
(3)设计方案(其它合理均可给分)
【继续探究】本题为开放性试题,可从温度、氧气浓度、杂质(催化剂、电解质)、铁的表面积等外在因素考虑对铁生锈的影响。只要设计的实验方案合理,现象、结论叙述正确,均可奖励4分。如:将几枚铁钉放在含有空气和水分相同、温度不同(如20℃和30℃)的试管中,发现温度越高铁生锈的速率越快,得出铁生锈的速率与温度成正比关系。
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