Question

17．某班學(xué)生在老師指導(dǎo)下探究鐵與水蒸氣的反應(yīng)．
（1）按如圖裝好藥品、連好裝置（夾持儀器已略去）．其中A裝置的作用是提供水蒸氣．
（2）加熱一段時(shí)間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用燃著的木條靠近氣泡，能產(chǎn)生爆鳴．該氣體燃燒的化學(xué)方程式為2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O．
（3）同學(xué)們討論后認(rèn)為：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內(nèi)的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”．
【查閱資料】鐵有三種氧化物（FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄），其中FeO接觸到空氣會立即由黑色變?yōu)榧t棕色，鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應(yīng)
【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上	黑色固體不變色	黑色固體中一定沒有 氧化亞鐵和氧化鐵（填物質(zhì)名稱）
取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量 硫酸銅溶液	黑色固體部分溶解，且有紅色固體出現(xiàn)	黑色固體中一定含有 鐵和四氧化三鐵

【探究結(jié)論】鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂
【拓展創(chuàng)新】同學(xué)們利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進(jìn)了圖甲裝置，設(shè)計(jì)出圖乙裝置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑，實(shí)驗(yàn)都獲得成功
①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點(diǎn)，請你寫一條：操作簡單
 ②分析上述供水劑的供水原理，其中正確的是AB
（填字母）
A．疏松、多孔的物質(zhì)，有良好的吸水性和保水性能
B．新鮮的富水植物，在受熱時(shí)水分容易釋放出來
C．本身不含水的固體物質(zhì)，不能用作供水劑．

Answer 1

分析 （1）其中A裝置的作用是提供水蒸氣；
（2）氫氣燃燒生成水；
（3）鐵能和硫酸銅反應(yīng)生成硫酸亞鐵和銅；
鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣；
不同的實(shí)驗(yàn)裝置，優(yōu)缺點(diǎn)不同；
疏松、多孔的物質(zhì)，有良好的吸水性和保水性能，新鮮的富水植物，在受熱時(shí)水分容易釋放出來．

解答 解：（1）按如圖裝好藥品、連好裝置（夾持儀器已略去）．其中A裝置的作用是提供水蒸氣．
故填：提供水蒸氣．
（2）加熱一段時(shí)間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續(xù)吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用燃著的木條靠近氣泡，能產(chǎn)生爆鳴，說明氣泡中的氣體是氫氣，氫氣燃燒生成水，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O．
故填：2H₂+O₂$\frac{\underline{\;點(diǎn)燃\;}}{\;}$2H₂O．
（3）倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上，黑色固體不變色，說明黑色固體中一定沒有氧化亞鐵和氧化鐵；
取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量硫酸銅溶液，黑色固體部分溶解，并且產(chǎn)生紅色固體，說明黑色固體中含有鐵和四氧化三鐵，實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)步驟	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象	實(shí)驗(yàn)結(jié)論
倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上	黑色固體不變色	黑色固體中一定沒有氧化亞鐵和氧化鐵
取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量硫酸銅溶液	黑色固體部分溶解，且有紅色固體出現(xiàn)	黑色固體中一定含有鐵和四氧化三鐵

【探究結(jié)論】
鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
故填：3Fe+4H₂O（氣）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
【拓展創(chuàng)新】
①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點(diǎn)，例如操作更簡單，節(jié)約藥品，供水物質(zhì)豐富，節(jié)約能源等．
故填：操作簡單．
 ②A．疏松、多孔的物質(zhì)，有良好的吸水性和保水性能，該選項(xiàng)說法正確；
B．新鮮的富水植物，在受熱時(shí)水分容易釋放出來，該選項(xiàng)說法正確；
C．本身不含水的固體物質(zhì)，也可以用作供水劑，該選項(xiàng)說法不正確．
故填：AB．

點(diǎn)評 本題主要考查物質(zhì)的性質(zhì)，解答時(shí)要根據(jù)各種物質(zhì)的性質(zhì)，結(jié)合各方面條件進(jìn)行分析、判斷，從而得出正確的結(jié)論．