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。小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气领反应后的产物。

(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,稍后有肥皂液肥皂泡飘到空中。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

化学性质

能溶于酸液但不产生气体,不用溶于硫酸铜溶液

(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

_____

_____

(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 取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸充分震荡 若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确;若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确。(设计方案合理即) Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引

【解析】

(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是:提供水蒸气,使反应顺利进行;

(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,说明气体具有可燃性,稍后有肥皂液肥皂泡飘到空中,说明气体的密度小于空气,则生成的气体是:氢气,H2;

(3)猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4: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,加入足量的稀盐酸充分震荡

若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确;若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确。

因为:四氧化三铁与稀盐酸反应不产生气体,但铁与稀盐酸反应产生氢气;

实验结论:铁和水蒸气高温条件下产生四氧化三铁和氢气的化学方程式为:;反应物质为水蒸气,则氢气不需要加气体符号;

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。

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