Question

【题目】在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体．某化学学习小组的同学对此反应很感兴趣，在小组集体协作下设计了如下实验，以探究铁粉与水蒸气反应后的产物，也邀请你一起来完成下列探究：

（1）A装置的作用是 ．
（2）探究生成的气体是什么？
【猜想与假设】猜想一：生成的气体可能是氢气；猜想二：生成的气体可能是氧气．
【实验探究】将生成的气体通入C装置．球形管里装有碱石灰干燥剂．导管口蘸些肥皂水（或洗涤剂溶液），控制气体流速，吹出肥皂泡．当肥皂泡吹到一定大时，轻轻摆动导管，肥皂泡脱离管口后，气泡上升．用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声．
【推断】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】

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
能否与盐酸反应	能	能	能

【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和Fe3O4；猜想二：剩余固体是 ．
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
①	③

【实验结论】铁与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FeO、Fe2O3 ， 理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）提供水蒸气
（2）氢气
（3）Fe3O4；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，则猜想二正确；
若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想一正确；3Fe+4H2OFe3O4+4H2；FeO不能被磁铁吸引，Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引
【解析】（1）根据图和“高温下，铁与水蒸气能反应”，A装置的作用是：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”，所以是氢气；
【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4 ， 则猜想一Fe与Fe3O4；又不可能只有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：

实验操作	实验现象及结论
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，则猜想二正确． 若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想一正确．

【实验结论】根据“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”和猜想，所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
【反思与交流】该黑色固体不可能是FeO、Fe2O3 ， 理由是：FeO不能被磁铁吸引，Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引．
所以答案是：
（1）提供水蒸气；
（2）氢气；
（3）【猜想与假设】猜想二：Fe3O4；
【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
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，则猜想二正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想一正确．

【实验结论】3Fe+4H2OFe3O4+4H2；
【反思与交流】FeO不能被磁铁吸引，Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引．
【考点精析】根据题目的已知条件，利用书写化学方程式、文字表达式、电离方程式的相关知识可以得到问题的答案，需要掌握注意：a、配平 b、条件 c、箭号．