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  .

(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

【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】: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,有气泡冒出,证实猜想一是正确的.

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为  .


考点:

实验探究物质的组成成分以及含量;金属的化学性质;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:

(1)加热时,水会变成水蒸气;

(2)根据实验现象、质量守恒定律可以判断生成物;

(3)根据实验现象可以判断物质的组成;

根据反应物、生成物、反应条件及其质量守恒定律可以书写反应的化学方程式.

解答:

解:(1)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.

(2)用燃着的木条靠近肥皂泡,有爆鸣声,说明该气体具有可燃性;

稍后有肥皂泡飘到空中.说明生成的气体的密度比空气小,由于反应前后元素种类不变,生成的气体是氢气.

故填:氢气.

(3)【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是Fe3O4;

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2.

故填:Fe3O4;3Fe+4H2O(气)Fe3O4+4H2.

点评:

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“↑”.


练习册系列答案
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学校化学兴趣小组的同学知道二氧化锰能作过氧化氢(H2O2)分解的催化剂后,想再探究其他一些物质如Al2O3是否也可作过氧化氢分解的催化剂。请你一起参与他们的探究过程,并填写下列空白。

【提出问题】Al2O3是否可以作过氧化氢分解的催化剂呢?

【作出猜想】Al2O3可能可以作过氧化氢分解的催化剂。

【实验验证】

实验步骤

实验现象

实验结论

实验一

        ▲      

有少量气泡
木条不复燃

常温下过氧化氢溶液分解速率很慢

实验二

在装有过氧化氢溶液的试管中加入少量

Al2O3,然后将带火星的木条伸入试管中

产生大量的气泡
木条复燃

    ▲   

【得出结论】Al2O3能加快过氧化氢的分解速率,故Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂.
【反思提高】经过讨论,有的同学认为只有上述两个证据,不能证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,还要补充一个探究实验三:

实验三:【实验目的】探究         ▲        

【实验步骤】①准确称量Al2O3(少量)的质量;②完成实验二;③待反应结束,将实验二试管里的物质进行过滤,洗涤,干燥干燥,称量;④对比反应前后Al2O3的质量。
【交流讨论】如果Al2O3在反应前后质量不变,则说明Al2O3可以作过氧化氢分解的催化剂。
【提出新的问题】但小华认为,要证明猜想,上述三个实验还不足够,还需要再增加一个探究实验:探究         ▲         。通过补充实验,证明Al2O3能作过氧化氢分解的催化剂,请你写出实验二中的化学反应方程式         ▲         。

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