题目内容
【题目】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。
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(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]
几种常见铁的氧化物的颜色、状态及能否被磁铁吸引如下表所示。
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 |
Fe3O4能与稀硫酸反应而溶解,溶液变黄![]()
[初步验证]
试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引,则剩余固体中一定不含氧化物_____。
[猜想与假设]
猜想一:剩余固体是Fe3O4;
猜想二:剩余固体是_____。
实验操作 | 实验现象 | 结论 |
取少量黑色固体于试管中,滴加足量的稀硫酸 | _____, | 猜想一不成立,猜想二成立 |
[实验结论]铁和水蒸气反应的化学方程式为_____,
【答案】产生水蒸气与铁反应 氢气 氧化亚铁和氧化铁(FeO和Fe2O3) 铁和四氧化三铁(Fe和Fe3O4) 黑色固体溶解,有气泡产生 3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑
【解析】
(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是:产生水蒸气与铁反应;
(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,该气体可燃,稍后有肥皂泡飘到空中,该气体密度小于空气,说明生成的气体是:氢气;
初步验证:试管中剩余固体为黑色,能全部被磁铁吸引,则剩余固体中一定不含氧化物是:氧化亚铁和氧化铁都不能被磁铁吸引;
猜想二:剩余固体是:Fe和Fe3O4;
取少量黑色固体于试管中,滴加足量的稀硫酸有气泡产生,黑色固体溶解,铁与稀硫酸反应原理:Fe+H2SO4=FeSO4+H2↑猜想一不成立,猜想二成立;
铁和水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2↑。