题目内容
【题目】在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组进行如下探究。
（1）探究气体的成分。
【查阅资料】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；硫酸铜是白色，易吸水。
【推断与探究】小明根据化学知识推断生成的气体时氢气，为了使同学们信服，他按A
BCEDE的
顺序连接好实验仪器进行试验验证，他在装置D、装置D右边的装置E中观察到的现象分别是_________________、_________________。在装置C、D之间的装置E的作用是______________________。
装置A中的碎瓷片的作用是______________________。
（2）探究B装置中剩余固体成分。
【查阅资料】
①四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
②氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁。
③氧化亚铁和氧化铁不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引。
【初步探究】装置中剩余固体全部是黑色的，并且都能被磁铁吸引。
【猜想与假设】
猜想1：固体成分是四氧化三铁；
猜想2：______________________
【探究与结论】小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想1正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想2正确。
铁与水蒸气反应的化学方程式为_________________________。
【反思与拓展】①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的。他的理由是________________。
②若将若将B装置中剩余的黑色固体20.3g，经过一系列转化，全部变为氧化铁（设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为___________________。
【答案】 D中黑色固体逐渐变为紫红色 E中白色固体逐渐变为蓝色 验证水蒸气是否被除尽 防止爆沸 固体成分是铁和四氧化三铁的混合物 
四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化铁，如果铁粉量较少，氯化铁会把铁粉反应掉，生成氯化亚铁，没有气泡生成 0.7g≤x＜8.7g
【解析】根据所学知识和题中信息知，在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。（1）探究气体的成分。【查阅资料】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；硫酸铜是白色，易吸水。【推断与探究】按A
BCEDE的顺序连接好实验仪器进行试验验证，在装置D、装置D右边的装置E中观察到的现象分别是. D中黑色固体逐渐变为紫红色。 E中白色固体逐渐变为蓝色。 在装置C、D之间的装置E的作用是验证水蒸气是否被除尽。装置A中的碎瓷片的作用是防止爆沸 。（2）探究B装置中剩余固体成分。【查阅资料】①四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。
②氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁。③氧化亚铁和氧化铁不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引。【初步探究】装置中剩余固体全部是黑色的，并且都能被磁铁吸引。【猜想与假设】猜想1：固体成分是四氧化三铁；猜想2：固体成分是铁和四氧化三铁的混合物。【探究与结论】小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想1正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想2正确。
铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O
Fe3O4＋4H2↑。【反思与拓展】①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的。他的理由是四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化铁，如果铁粉量较少，氯化铁会把铁粉反应掉，生成氯化亚铁，没有气泡生成。②若将若将B装置中剩余的黑色固体20.3g，经过一系列转化，全部变为氧化铁（设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为∶0.7g≤x＜8.7g。
点睛∶本题主要考查探究物质的成分。
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