题目内容

19．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提供水蒸气．
（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H2．写出该反应的化学方程式2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O．
（3）探究试管中剩余固体成分是什么？
【查阅资料】
常见铁的氧化物FeOFe2OFeO4
颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体
能否被磁铁吸引否否能
与盐酸反应FeCl2+H2OFeCl3+H2OFeCl2+FeCl3+H2O
【初步验证】
试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引．
【猜想与假设】
猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是Fe3O4．
【实验探究】
实验操作实验现象及结论取少量剩余固体于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；固体全部溶解，没有产生气泡；猜想二正确
【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4H2+Fe3O4．

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，说明该气体是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，所以猜想二是Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe．根据“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”和猜想，书写化学方程式．

解答 解：（1）根据图和“高温下，铁与水蒸气能反应”，可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气；
（2）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；氢气燃烧生成水，该反应的化学方程式为2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O；
【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，进行设计实验：取少量剩余固体于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；固体全部溶解，没有产生气泡；

实验操作实验现象结论
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，没有气泡冒出猜想二正确
【实验结论】铁和水蒸气在高温的条件下反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2↑；
故答案为：（1）提供水蒸气；
（2）H2；2H2+O2$\frac{\underline{\;点燃\;}}{\;}$2H2O；
【猜想与假设】猜想：Fe与Fe3O4；Fe3O4；
【实验探究】取少量剩余固体于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；固体全部溶解，没有产生气泡；猜想二正确；
【实验结论】3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4H2+Fe3O4．

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书写化学方程式．

练习册系列答案
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17．下列反应既属于化合反应又属于氧化反应的是（　　）
A．氮气+氢气$→_{催化剂}^{加热、加压}$氨气
B．酒精+氧气$\stackrel{点燃}{→}$水+二氧化碳
C．磷+氧气$\stackrel{点燃}{→}$五氧化二磷
D．氢气+氧化铜$\stackrel{点燃}{→}$铜+水
10．用如图所示装置试验一氧化碳与氧化铁的反应，请回答下列问题．

（1）实验进行一段时间后，A装置中出现的现象为红色粉末变黑，化学方程式3CO+Fe2O3$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$2Fe+3CO2；B装置中出现的现象为澄清的石灰水变浑浊，化学方程式CO2+Ca（OH）2=CaCO3↓+H2O．
（2）在C处放置燃着的酒精灯，目的是点燃一氧化碳，防止污染空气．
7．实验课上老师做了如下实验：用小刀切下两小块金属钠，切面呈银白色，将其中一块投入水中，发现它浮于水面，与水发生剧烈反应，并在水面急速游动，发出“嘶嘶”声，立刻熔化成一个银白色的小球，逐渐缩小，最后完全消失（如图1所示）．另一块放在空气中，一会儿表面变成灰暗色（如图2所示）．

结合上述实验，请与同学们共同探究以下问题：
（1）分析以上信息，你能说出钠有哪些物理性质和化学性质吗？
（2）由此分析、思考：钠的保存应注意哪些问题？
14．关于水的叙述正确的是（　　）
A．用明矾可以区别硬水和软水
B．淡水是取之不尽、用之不竭的资源
C．电解水生成的氢气和氧气的体积比约为1：2
D．节约水资源就是要提高水的利用效率
4．1.6g某物质在空气中完全燃烧后，生成了4.4g二氧化碳和3.6g水，则该物质中（　　）
A．只含碳、氧两种元素
B．只含碳、氢两种元素
C．含碳、氢、氧三种元素
D．一定含碳、氢两种元素，可能含有氧元素
11．下列关于原子核的叙述中，正确的是（　　）
①通常由中子和电子构成    
②通常由质子和中子构成   
③带负电荷  
④不显电性
⑤不能再分 
⑥跟原子相比体积很小，却集中了原子的主要质量．
A．①⑤B．②③C．③④D．②⑥
8．根据探究实验，推测物质的性质．
实验：①取两只集气瓶编号为A和B，用集气瓶A收集蜡烛燃烧后生成的气体，盖上玻璃片，正放在桌面，待用．集气瓶B内收集的是水电解实验中电解器正极产生的气体；用燃着的木条分别插入A、B瓶，观察到不同的现象．
现象：A瓶木条熄灭；B瓶木条燃烧的更旺．
A瓶是二氧化碳气体；B瓶是氧气气体．
9．某同学在实验结束后，将仪器按如图放置，其中正确的是（　　）
A．B．
C．D．

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