Question

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______________。写出该反应的化学方程式                                           。

 (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
与盐酸反应	FeCl2+H2O	FeCl3+H2O	FeCl2+ FeCl3+H2O

【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                 ；猜想二：剩余固体是_____________。    【实验探究】（每空2分）

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_______________________________。

（4）若反应前称得铁的质量为2.1g，高温下，铁与水反应结束称得固体质量为2.8 g则剩余固体成分是                                  。（通过计算说明，要求写出计算过程）

Answer 1

（2）H2； 2H2+O22H2O　

（3）【猜想与假设】猜想一：Fe 、Fe3O4    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	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】3Fe+4H₂O高温Fe₃O₄+4H₂↑；
【反思与交流】Fe₂O₃红棕色粉末

（4）固体成分是Fe 、Fe₃O₄