题目内容

【题目】7分)常温下没有氧气存在时,铁与水几乎不反应,但高温下,铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇,设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。

(2)探究生成的气体是什么?

用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。

(3)探究试管中剩余固体成分是什么?

【查阅资料】(1)金属氧化物能和酸反应且生成物能溶于水 (2)信息如表格

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

【初步验证】试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

结论

猜想二正确

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________.

【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是_______________________________.

【答案】(1)提供水蒸气(2)H2(3)【猜想与假设】猜想二:Fe3O4

【实验探究】

实验操作

实验现象

结论

取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸。

若固体全部溶解,没有气泡冒出.

猜想二正确

【实验结论】【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末.

【解析】(1)根据图和“高温下,铁与水蒸气能反应”,可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气;

(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中.说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气,再根据反应物为“铁与水蒸气”,则是H2

(3)【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一Fe与Fe3O4反应中不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe3O4;验证猜想一与猜想二,关键是看是否含有Fe.

【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体,进行设计实验:取少量剩余固体于试管中,向其中滴加足量稀盐酸;固体全部溶解,没有产生气泡;

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为;【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是Fe2O3红棕色粉末。

试题分析:(1)根据实验目的可推断湿棉花是为反应提供水蒸气;(2) 根据用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,稍后有肥皂泡飘到空中说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气,再根据反应物为“铁与水蒸气”分析;(3)根据固体的颜色和能被磁铁吸引分析;验证猜想一与猜想,关键是看是否含有Fe,根据铁与酸反应有气泡产生,四氧化三铁与酸反应无现象分析;根据铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气书写方程式;根据氧化铁为红棕色分析.

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