Question

11．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）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H₂．
（2）探究试管中剩余固体成分是什么？
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能否与盐酸反应能能否
【查阅资料】
【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Fe₃O₄．
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．   若固体不溶解，也没有气泡冒出，剩余固体是Fe₃O₄．若固体部分溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe₃O₄．
【实验探究】

Answer 1

分析 实验探究铁粉与水蒸气反应，当然需要H₂O作为反应物；有爆鸣声、密度小，说明是H₂；能被磁铁吸引的只有Fe与Fe₃O₄，则猜想一Fe与Fe₃O₄；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe₃O₄；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe．

解答 解：（1）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．说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气，再根据反应物为“铁与水蒸气”，则是 H₂．
【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe₃O₄，则猜想一Fe与Fe₃O₄；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe₃O₄；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe．
【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，若固体不溶解，没有气泡冒出，则剩余固体是Fe₃O₄．若固体部分溶解，有气泡冒出，则剩余固体是Fe与Fe₃O₄．
故答案为：
（1）H₂；【猜想与假设】Fe₃O₄；【实验探究】固体部分溶解，有气泡冒出．

点评 本题考查铁及其化合物的性质实验，题目难度较大，注意利用题目中的信息进行分析．