Question

钢铁是重要的金属材料，但钢铁的锈蚀也给人类带来了巨大的损失．实验课上，同学们做了验证“铁生锈的条件”及除锈方法的实验．
【试验一】验证“铁生锈的条件”，设计了如下实验：
取3枚无锈的洁净铁钉，如图所示分装在不同条件的试管内．

实验编号	I	II	III
实验条件	铁钉放在用水浸湿的一团棉花球上		试管底放干燥剂，在一团干棉花球上放铁钉，塞紧胶塞
实验图示

（1）请填写实验Ⅱ的实验条件________．
（2）实验Ⅲ中可以作干燥剂的固体物质是________（任写一种）．
【拓展与迁移】查阅资料得知，铜在氧气、水、二氧化碳的共同作用下也会生锈，借鉴“铁生锈的条件”的验证实验，请设计出验证“铜生锈的条件”应做的实验________（任写出其中的两个实验，要求只写出加入到试管内的物质）．
【实验二】某同学从工厂中找来一些生锈的生铁屑，做除铁锈的实验．
取一定量生锈铁屑放在试管中，并向试管中加入一定量的稀硫酸，除去铁锈．写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式：________．
【拓展与迁移】反应结束后，发现试管底部有少量黑色固体剩余，同学们又想探究剩余黑色固体的成分，做出了如下猜想：
猜想一：黑色固体中一定有碳；
猜想二：黑色固体中一定有铁．
做出猜想一的理由是________．
假设猜想二正确，请完成下列实验设计方案．

实验操作	预期实验现象	结论
取少量黑色固体放入试管中，加入足量的________	________	猜想二正确

Answer 1

解：【试验一】（1）由控制变量法得出实验Ⅱ的实验条件是：铁钉放在冷却的蒸馏水中；
（2）实验Ⅲ中可以作干燥剂的固体物质有生石灰等；
【拓展与迁移】由控制变量法分析验证“铜生锈的条件”应做的实验有：将铜分别放在二氧化碳，氧气，水中等；
【实验二】稀硫酸与铁锈反应生成了硫酸铁和水．反应的方程式是：Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂0；
【拓展与迁移】由于碳是黑色的固体、不与酸反应，所以，做出猜想一是黑色固体中一定有碳；由于铁能与盐酸反应生氯化亚铁和氢气．所以，实验设计方案是：取少量黑色固体放入试管中，加入足量的稀盐酸，观察到的实验现象是：黑色固体部分溶解，有气泡生成．可得出黑色固体中一定有铁的结论．
故答为：【试验一】（1）铁钉放在冷却的蒸馏水中；（2）氧化钙；【拓展与迁移】将铜分别放在二氧化碳，氧气；【实验二】Fe₂O₃+3H₂SO₄=Fe₂（SO₄）₃+3H₂0；【拓展与迁移】碳是黑色固体，不与酸反应；稀盐酸，黑色固体部分溶解，有气泡生成．
分析：【试验一】（1）根据控制变量法分析实验Ⅱ的实验条件；
（2）根据常见的固体干燥剂分析；
【拓展与迁移】根据控制变量法分析验证“铜生锈的条件”应做的实验；
【实验二】根据稀硫酸与铁锈的反应，写出用稀硫酸除铁锈的化学方程式；
【拓展与迁移】根据生铁的成分及碳的性质分析剩余黑色固体的成分；根据铁与盐酸的反应分析、设计实验方案．
点评：本题难度不大，掌握铁生锈的条件、防锈的措施、酸的化学性质、化学方程式的书写等即可正确解答本题．