Question

【題目】常溫下沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應，但高溫下，鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體．小明很好奇，設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產物．

（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是 ．
（2）探究生成的氣體是什么？
用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中．說明生成的氣體是 ．
（3）探究試管中剩余固體成分是什么？
【查閱資料】

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能

【初步驗證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引．
【猜想與假設】猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是 ．
（4）【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論

（5）【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為 ．
（6）【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3 ， 理由是 ．

Answer 1

【答案】
（1）提供水蒸氣
（2）H2
（3）Fe3O4
（4）取少量黑色固體于試管中,加入足量的稀鹽酸 若固體全部溶解,沒有氣泡冒出,則猜想二正確．,若固體全部溶解,有氣泡冒出,則猜想一正確．
（5）3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
（6）Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引
【解析】高溫下，鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體．（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是提供水蒸氣。（2）探究生成的氣體是什么？用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中．說明生成的氣體是H2。 （3）探究試管中剩余固體成分是什么？【查閱資料】

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能

【初步驗證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引．【猜想與假設】猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是Fe3O4。 【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸	若固體全部溶解，有氣泡冒出，則猜想一正確．

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 。【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引。
故答案為：（1）提供水蒸氣；（2）H2；（3）Fe3O4；（4）取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸 若固體全部溶解，沒有氣泡冒出，則猜想二正確；若固體全部溶解，有氣泡冒出，則猜想一正確．（5）；（6）Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引

由試驗的目的可得濕棉花的作用，肥皂泡飄到空中，說明密度小且有爆鳴聲說明是氫氣，猜想一和猜想二的關鍵是否含有鐵，可以根據活潑金屬的化學性質且現象明顯來設計試驗，根據高溫下，鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體可以書寫化學方程式；氧化鐵是紅棕色的