题目内容
【题目】(6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)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。说明生成的气体是氢气。
(2)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 |
Fe3O4+8HCl= FeCl2+2FeCl3+4H2O
【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 | 实验现象及结论 |
【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】(2)【猜想与假设】猜想二:剩余固体是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,剩余固体是Fe3O4,若固体全部溶解,有气泡冒出,剩余固体是Fe与Fe3O4 |
【实验结论】3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑
【反思与交流】Fe2O3是红棕色粉末
【解析】
试题分析:(2)【猜想与假设】根据质量守恒定律:在化学反应前后,元素的种类不变,结合试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引,故猜想二:剩余固体是Fe3O4
【实验探究】酸的化学性质:能与活泼金属反应生成氢气,同时还能与金属氧化物反应,故可设计实验
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,剩余固体是Fe3O4。(1分)若固体全部溶解,有气泡冒出,剩余固体是Fe与Fe3O4 |
【实验结论】根据信息: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,故反应的化学方程式为:3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是:Fe2O3是红棕色粉末