Question

【题目】拉瓦锡曾经做了这样一个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣，设计了如图所示的装置进行探究：在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。

（1）反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到有爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”能够进行反应，生成_____（写化学式）。

（2）实验中石棉绒的作用是_______。

（3）探究玻璃管中剩余固体成分是什么？

（查阅资料）1.常见铁的氧化物的性质

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能
与稀硫酸反应	生成FeSO4	生成Fe2(SO4)3	生成FeSO4 、Fe2(SO4)3

2.铁可与硫酸铁溶液反应生成硫酸亚铁。

（初步验证）玻璃管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

（猜想与假设）猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_______。

（实验探究）

实验操作	实验现象	实验结论
将玻璃管中的剩余固体取出，放入试管中，加入过量的稀硫酸。	有气泡产生	______

（反思与交流）往剩余固体中加入过量的稀硫酸后，若无气体产生，你_______（填“能”或“不能”）确定剩余固体成分，原因是________。

Answer 1

【答案】H2 增大铁粉与水蒸气的接触面 Fe3O4 剩余固体是Fe和Fe3O4 不能 四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁会与铁反应生成硫酸亚铁，无法观察到气泡，不能确定铁的存在

【解析】

（1）由实验现象“用点燃的火柴靠近肥皂泡，听到有爆鸣声”可知，反应后生成了氢气，其化学式为H2，故填H2。

（2）实验中石棉绒增大了铁粉与水蒸气的接触面，使反应的速率加快，故填增大了铁粉与水蒸气的接触面。

（3）由“玻璃管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引”可猜想反应后产生的固体为Fe3O4，故填Fe3O4；

由将玻璃管中的剩余固体取出，放入试管中，加入过量的稀硫酸，有气泡产生，说明剩余固体中含有铁，则剩余固体为Fe和Fe3O4，故填剩余固体为Fe和Fe3O4；

往剩余固体中加入过量的稀硫酸后，若无气体产生，则不能确定剩余固体成分，故填不能；

不能确定剩余固体成分的理由是四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁会与铁反应生成硫酸亚铁，无法观察到气泡，不能确定铁的存在，故填四氧化三铁与稀硫酸反应生成硫酸铁，硫酸铁会与铁反应生成硫酸亚铁，无法观察到气泡，不能确定铁的存在。