[题目]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作用是 .(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?� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

【题目】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作用是____________。

（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）

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

金属氧化物可以与酸反应，生成水和另一种金属化合物（如：CuO+2HCl=CuCl2+H20）。

（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
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸。	________________	猜想一正确
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸。	________________	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】在加热条件下提供反应所需的水蒸气 H2 Fe3O4 黑色固体全部溶解，产生无色气体黑色固体全部溶解，无气体产生 3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2 Fe2O3为红棕色且不能被磁铁吸引

【解析】

（1）根据图和“高温下，铁与水蒸气能反应”，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，再根据质量守恒定律，反应前后元素种类不变，则生成的气体是H2；

（3）猜想与假设：能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一为Fe与Fe3O4；Fe是反应物，如发生反应又不可能没有生成物，故猜想二是Fe3O4；

实验探究：铁单质和稀盐酸反应，有氢气产生，四氧化三铁和稀盐酸反应，没有气体产生；故若固体全部溶解，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：铁和水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（气）Fe3O4+4H2；

反思与交流：Fe2O3为红棕色且不能被磁铁吸引，故该黑色固体不可能是Fe2O3。

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