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)Fe304不溶于水,能与盐酸反应且没有气体生成。

常见铁的氧化物

FeO

Fe2O3

Fe304

颜色、状态

黑色粉末

红棕色粉末

黑色晶体

能否被磁铁吸引

(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

取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸。

固体全部溶解,并且没有______产生,说明猜想二成立。

(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】提供水蒸气 H2 Fe3O4 气泡 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 Fe2O3为红棕色

【解析】

(1)根据图和“高温下,铁与水蒸气能反应”,可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气,故填水蒸气;

2)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.说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气,再根据反应物为铁与水蒸气,生成的气体是氢气,故填H2

[猜想与假设]

能被磁铁吸引的只有FeFe3O4,猜想一FeFe3O4,又不可能只有Fe没有其他反应产物,所以猜想二是四氧化三铁,故填Fe3O4

[实验探究]

根据铁与稀盐酸反应产生气体,进行设计实验:取少量剩余固体于试管中,向其中滴加足量稀盐酸,固体全部溶解,没有产生气泡,说明猜想二正确,故填气泡;

[实验结论]

铁和水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气,化学方程式故填3Fe+4H2O Fe3O4+4H2

[反思与交流]

该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引,故填Fe2O3为红棕色。

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