题目内容
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，设计如图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？
【猜想与假设】根据质量守恒定律，所得气体可能是
【实验验证】将产生的气体通往肥皂水中，产生肥皂泡，用燃着的水条靠近肥皂泡，听到有爆鸣声，说明生成的气体是
（3）探究试管中剩余固体成分的是什么？
【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 |
| 能否与盐酸反应 | 能 | 能 | 能 |
【猜想与假设】剩余固体不可能是Fe2O3，理由是
猜想一：剩余固体是Fe3O4，
猜想二：剩余固体是
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
| 取少量黑色固体于试管中，加入足量的 | 固体全部溶解 | 猜想一正确 |
| | 猜想二正确 |
考点：实验探究物质的性质或变化规律,酸的化学性质,质量守恒定律及其应用,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题：科学探究
分析：实验探究铁粉与水蒸气反应，当然需要H2O作为反应物；有爆鸣声、密度小，说明是H2；能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe与Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe．根据“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”和猜想，书写化学方程式；熟记常用物质的性质：如Fe2O3红棕色粉末．
解答：解：（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：提供水蒸气；
【猜想与假设】根据质量守恒定律，所得气体可能是氧气或氢气．
【实验验证】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”，则是H2．因为氢气爆鸣是氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水的过程；故填：H2；
【猜想与假设】剩余黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引．能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe；
【实验探究】
【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，化学方程式为：3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2；故填：3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2；
故答案为：
（1）提供水蒸气．
【猜想与假设】氧气或氢气．
【实验验证】H2．
【猜想与假设】Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引． Fe与Fe3O4．
【实验探究】
【实验结论】3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2．
【猜想与假设】根据质量守恒定律，所得气体可能是氧气或氢气．
【实验验证】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”，则是H2．因为氢气爆鸣是氢气与氧气在点燃的条件下反应生成水的过程；故填：H2；
【猜想与假设】剩余黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引．能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe；
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 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 | 猜想一正确 |
固体全部溶解，有气泡冒出 | 猜想二正确 |
| ||
| ||
故答案为：
（1）提供水蒸气．
【猜想与假设】氧气或氢气．
【实验验证】H2．
【猜想与假设】Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引． Fe与Fe3O4．
【实验探究】
| 实验操作 | 实验现象 | 结论 |
稀盐酸 | ||
固体全部溶解，有气泡冒出 |
| ||
点评：本题考查铁及其化合物的性质实验，题目难度较大，注意利用题目中的信息进行书写化学方程式．书写水蒸气和铁反应的化学方程式时，要注意反应物水以气体形式参加反应，生成的氢气后面不能加“↑”．
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