题目内容
新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知：在不同温度下，纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时，生成FeO；高于570℃时，生成Fe3O4。
（1）写出温度低于570℃时反应的化学方程式 。
（2）中学教材中用右图所示实验装置，完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是
。
（3）如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品，请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图发生该反应并有氢气的收集装置图（包括反应时容器中的物质）。
说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。
水槽：
试管：
蒸发皿：
玻璃导管：
或
（但应标示出在液面上或液面下）
②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示。
（4）乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe3O4（假定铁全部反应完全）设计下列实验方案：
①取固体样品m1 g，溶于足量的稀盐酸；
②向①反应后的溶液X中加入足量H2O2的和氨水，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；
③将②中所得固体进行灼烧，得到红棕色固体m2 g。
溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为 ；m1与m2符合 关系时，才能确定固体样品中一定只存在Fe3O4。
【知识点】化学实验C3 J1J4
【答案解析】（1）Fe + H2O(g)
FeO + H2（1分）
（2）检验反应中生成的H2（1分）
（4）2Fe2++2H++H2O2＝2Fe3++2H2O（2分） 
= 0.97（2分）
解析： ⑴根据题意温度低生成FeO，则反应为Fe + H2O(g)FeO + H2
⑵根据反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声时，说明“铁与水蒸气”反应有氢气生成。
⑶3支试管中一支是反应管、一支是提供水蒸气的、一支是收集氢气的，装置图具体见答案
⑷H2O2作用是将Fe2+氧化为Fe3+，氨水的作用是沉淀氨水；m2是Fe2O3的质量，若固体样品中一定只存在Fe3O4，则根据铁守恒有2Fe3O4~3Fe2O3，即m（Fe3O4）/m（Fe2O3）≈ 0.97
【思路点拨】需认真审题：固体样品中一定“只”存在Fe3O4；运用守恒法是解计算题的常用方法
O2(g)===CO2(g)＋2H2O(l) ΔH＝725.8 kJ·mol－1