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

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

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