Question

【題目】在高溫條件下，鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小莉很好奇，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？
用燃著的木條靠近飄到空中的肥皂泡，有爆鳴聲。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】①常見鐵的氧化物的物理性質如下表：

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

②稀鹽酸（或稀硫酸）與鐵反應產生氣體，與鐵的氧化物反應沒有氣體產生。
【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Fe3O4；
猜想二：剩余固體是。
（4）【實驗探究】根據猜想與假設，設計實驗方案加以檢驗。

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結論
		剩余固體是Fe3O4

（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）提高水蒸氣
（2）H2
（3）Fe和Fe3O4
（4）向黑色固體中加入稀鹽酸（或稀硫酸）,若固體全部溶解,沒有氣泡冒出
（5）3Fe+4H 2O Fe3O4+4H2↑
（6）紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引
【解析】解：根據題目信息，在高溫條件下，鐵與水蒸氣能反應，故濕棉花是提高水蒸氣；肥皂泡能飄到空中，說明該氣體的密度比空氣��；用燃著的木條靠近飄到空中的肥皂泡，有爆鳴聲，說明該氣體具有可燃性。根據質量守恒定律化學反應前后元素的種類不變，結合該氣體的性質可知該氣體是氫氣；

【猜想與假設】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。根據資料可知該剩余固體不是氧化亞鐵和氧化鐵，可能是四氧化三鐵；由鐵粉也是黑色的，它可能沒有完全反應，也能被磁鐵吸引，故也可能是四氧化三鐵和鐵的混合物；

【實驗探究】由于稀鹽酸（或稀硫酸）與鐵反應產生氣體，與鐵的氧化物反應沒有氣體產生，根據實驗結論“剩余固體是四氧化三鐵”可知，向黑色固體中加入稀鹽酸，固體全部溶解，沒有氣泡冒出；

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式表示為：3Fe+4H 2O Fe3O4+4H2↑ ；

【反思與交流】由于氧化鐵是紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引，故不可能是氧化鐵。

所以答案是：（1）提高水蒸氣；（2）H2；（3）Fe和Fe3O4；（4）向黑色固體中加入稀鹽酸（或稀硫酸）；若固體全部溶解，沒有氣泡冒出；（5）3Fe+4H 2O = Fe3O4+4H2↑；（6）紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引。

【考點精析】解答此題的關鍵在于理解書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識，掌握注意：a、配平 b、條件 c、箭號．