Question

常溫下沒(méi)有氧氣存在時(shí)，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見(jiàn)鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣反虛后的產(chǎn)物。

（1）試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的是_____________

（2）探究生成的氣體是什么？

用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中。

說(shuō)明生成的氣體是______________

（3）探究試管中剩余固體成分是什么？

【查閱資料】

常見(jiàn)鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能

還查閱到 Fe3O4能和稀鹽酸發(fā)生反應(yīng)，生成金屬化合物和水

【初步驗(yàn)證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。

【猜想與假設(shè)】猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是_____________

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
	若固體全部溶解，沒(méi)有氣泡冒出，剩余固體是Fe3O4．若固體全部溶解，有氣泡冒出，剩余固體是Fe與Fe3O4．

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為_(kāi)__________________________________

【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是_______________________________

Answer 1

（1）提供水蒸氣 （2）H2 （3）【猜想與假設(shè)】猜想二：Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑；

【反思與交流】Fe2O3紅棕色粉末

【解析】

試題分析：（1）高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見(jiàn)鐵的氧化物和一種氣體，故試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的：提供水蒸氣

（2）用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，說(shuō)明氣體就可燃性，稍后有肥皂泡飄到空中，說(shuō)明密度比空氣小，結(jié)合質(zhì)量守恒定律，化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類(lèi)不變，故生成的氣體是H2

（3）【猜想與假設(shè)】猜想二：根據(jù)信息：黑色能被磁鐵吸引，故猜想二：剩余固體是Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑

【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是：Fe2O3紅棕色粉末

考點(diǎn)：氫氣的性質(zhì)，鐵及其鐵的氧化物的性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律