Question

【題目】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應(yīng)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）Fe304不溶于水，能與鹽酸反應(yīng)且沒(méi)有氣體生成。

常見(jiàn)鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe304
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

（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
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸。	固體全部溶解，并且沒(méi)有______產(chǎn)生，說(shuō)明猜想二成立。

（實(shí)驗(yàn)結(jié)論）鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為______。

（反思與交流）該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是______。

Answer 1

【答案】提供水蒸氣 H2 Fe3O4 氣泡 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 Fe2O3為紅棕色

【解析】

（1）根據(jù)圖和“高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)”，可知試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的是提供水蒸氣，故填水蒸氣；

（2）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)明生成的氣體具有可燃性、密度小于空氣，再根據(jù)反應(yīng)物為“鐵與水蒸氣”，生成的氣體是氫氣，故填H2；

[猜想與假設(shè)]

能被磁鐵吸引的只有Fe與Fe3O4，猜想一Fe與Fe3O4，又不可能只有Fe沒(méi)有其他反應(yīng)產(chǎn)物，所以猜想二是四氧化三鐵，故填Fe3O4；

[實(shí)驗(yàn)探究]

根據(jù)鐵與稀鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生氣體，進(jìn)行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)：取少量剩余固體于試管中，向其中滴加足量稀鹽酸，固體全部溶解，沒(méi)有產(chǎn)生氣泡，說(shuō)明猜想二正確，故填氣泡；

[實(shí)驗(yàn)結(jié)論]

鐵和水蒸氣在高溫的條件下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式故填3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

[反思與交流]

該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引，故填Fe2O3為紅棕色。