Question

【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的氧化物和一种气体。小梅很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

⑴试管尾部放一团棉花的目的是_______________

⑵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。

⑶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

FeO+2HCl＝FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl＝2FeCl2+FeCl3+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
向试管中加入_________	若_________。则猜想二正确，猜想一不正确。

（实验结论）根据⑵和⑶，铁和水蒸气在高温下反应的产物为______________。

Answer 1

【答案】提供水蒸气 Fe3O4 足量稀盐酸 不产生气泡 四氧化三铁和氢气

【解析】

（1）试管尾部放一团棉花的目的是提供水蒸气；

[猜想与假设]猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是Fe3O4；

[实验探究]向试管中加入足量稀盐酸，不产生气泡，说明固体中不含有铁，则黑色固体是四氧化三铁；

[实验结论]用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明气体具有可燃性，稍后有肥皂泡飘到空中，说明气体密度比空气小，说明气体是氢气，铁和水蒸气在高温下反应的产物为四氧化三铁和氢气。