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虚后的产物。
(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】
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 |
还查阅到 Fe3O4能和稀盐酸发生反应,生成金属化合物和水
【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 |
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】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】(1)提供水蒸气 (2)H2 (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 |
【实验结论】3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑;
【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末
【解析】
试题分析:(1)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,故试管尾部放一团湿棉花的目的:提供水蒸气
(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,说明气体就可燃性,稍后有肥皂泡飘到空中,说明密度比空气小,结合质量守恒定律,化学反应前后,元素的种类不变,故生成的气体是H2
(3)【猜想与假设】猜想二:根据信息:黑色能被磁铁吸引,故猜想二: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 |
【实验结论】铁和水蒸气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红棕色粉末