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 |
以上铁的氧化物在稀盐酸中均能全部溶解,且生成对应的化合物。
【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 |
________________________________ | 若 ___________________，则猜想一正确。 若 ______________________，则猜想二正确。 |
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是________________________________。
同学们学习化学后可知，二氧化碳能使澄清的石灰水变浑浊（生成白色沉淀）。但同 学们在分组实验中，向石灰水中通入二氧化碳时（如图1所示），却出现了意想不到的现象: 有的石灰水未变浑浊；有的石灰水出现浑浊后又变澄清了（沉淀消失）。
【提出问题】分组实验中，出现意想不到现象的原因是什么呢？
【猜想与假设】
I．石灰水未变浑浊，是因为二氧化碳中混有少量氯化氢气体．
Ⅱ．石灰水未变浑浊，是因为____________________________________。
Ⅲ．石灰水出现浑浊后又变澄清，与石灰水的浓度、通入二氧化碳的时间有关。
【进行实验】实验装置如图2所示。
提示：①实验中所用盐酸与分组实验所用盐酸相同；
②CO2在饱和NaHCO3溶液中的溶解度非常小．
步骤1：分别取一定体积的饱和澄清石灰水与一定体积的蒸馏水混合配制成50mL溶液．
步骤2：分别向50mL溶液中通入一段时间的二氧化碳，记录现象．
实验序号 | V饱和石灰水/mL | V蒸馏水 /mL | 出现现象所需时间/s | |||
开始浑浊 | 明显浑浊 | 沉淀减少 | 是否澄清 | |||
① | 50 | 0 | 19 | 56 | 366 | 持续通入CO28min以上，沉淀不能完全消失 |
② | 40 | 10 | 24 | 51 | 245 | |
③ | 30 | 20 | 25 | 44 | 128 | |
④ | 20 | 30 | 27 | 35 | 67 | 89s后完全澄清 |
⑤ | 10 | 40 | 通3min以上，均无明显现象 | |||
【解释与结论】
（1）实验中，所用石灰水为饱和溶液的是______________（填序号）．
（2）二氧化碳使澄清石灰水变浑浊原因是________________________________（用化学方程式表示）．
（3）饱和NaHCO3溶液的作用是________________________．
（4）通过实验分析，猜想 I_______________（填“成立”或“不成立”），猜想Ⅱ、Ⅲ成立。
【反思与评价】
（5）向澄清的石灰水中通入二氧化碳，为避免出现“意想不到的现象”，你的建议是
__________________________________________________________________。
