题目内容
【题目】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?
反应中有肥皂泡飘到空中时,用燃着的木条靠近肥皂泡,有听到爆鸣声.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】根据猜想与假设,设计实验方案加以检验.
实验操作 | 实验现象及结论 |
取适量黑色固体,加入足量的 | 有气泡产生 |
【实验结论】剩余固体是Fe与Fe3O4.
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是 .
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【答案】(1)提供水蒸气;(2)氢气;(3)【猜想与假设】Fe3O4;
【实验探究】
实验操作 | 实验现象及结论 |
稀盐酸 |
【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引
【解析】
(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”,则是氢气.
【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:
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 | 有气泡产生 |
【实验结论】剩余固体是Fe与Fe3O4..
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是 Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引.