题目内容

【题目】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]

几种常见铁的氧化物的颜色、状态及能否被磁铁吸引如下表所示。

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能与稀硫酸反应而溶解，溶液变黄

[初步验证]

试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，则剩余固体中一定不含氧化物_____。

[猜想与假设]

猜想一:剩余固体是Fe3O4;

猜想二:剩余固体是_____。

实验操作

实验现象

结论

取少量黑色固体于试管中，滴加足量的稀硫酸

_____，

猜想一不成立，猜想二成立

[实验结论]铁和水蒸气反应的化学方程式为_____，

【答案】产生水蒸气与铁反应 氢气 氧化亚铁和氧化铁（FeO和Fe2O3） 铁和四氧化三铁（Fe和Fe3O4） 黑色固体溶解，有气泡产生 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑

【解析】

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是：产生水蒸气与铁反应；

（2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声,该气体可燃，稍后有肥皂泡飘到空中，该气体密度小于空气，说明生成的气体是：氢气；

初步验证：试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，则剩余固体中一定不含氧化物是：氧化亚铁和氧化铁都不能被磁铁吸引；

猜想二:剩余固体是：Fe和Fe3O4；

取少量黑色固体于试管中，滴加足量的稀硫酸有气泡产生，黑色固体溶解，铁与稀硫酸反应原理：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑猜想一不成立，猜想二成立；

铁和水蒸气反应的化学方程式为：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑。

练习册系列答案
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