Question

【題目】在高溫下，鐵與水蒸氣能發(fā)生反應(yīng)生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體，某化學(xué) 學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)此反應(yīng)甩感興趣，在小組集體協(xié)作下設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)，以探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物，也邀請(qǐng)你一起來完成下列探究：

(1)A裝置的作用是___；

(2)探究生成的氣體是什么？

（猜想與假設(shè)）猜想一：生成的氣體可能是氫氣；

猜想二：生成的氣體可能是氧氣；

（實(shí)驗(yàn)探究）將生成的氣體通入C裝置，球形管里裝有堿石灰干燥劑，導(dǎo)管口蘸些肥皂水(或洗滌劑溶液)，控制氣體流速，吹出肥皂泡，當(dāng)肥皂泡吹到一定大時(shí)，輕輕擺動(dòng)導(dǎo)管，肥皂泡脫離管口后，氣泡上升．用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲．

（推斷）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
能否被進(jìn)磁鐵吸引	否	否	能
能否與鹽酸反應(yīng)	能	能	能

（初步驗(yàn)證）試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引．

（猜想與假設(shè)）猜想一：剩余固體是Fe和Fe3O4；

猜想二：剩余固體是：___．

（實(shí)驗(yàn)探究）

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
____	_____

[實(shí)檢結(jié)論]鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：___．

（反思與交流）該黑色固體不可能是FeO、Fe2O3，理由是___．

Answer 1

【答案】產(chǎn)生水蒸氣 氫氣 Fe3O4 把適量剩余固體于試管中，滴加足量稀鹽酸 產(chǎn)生氣泡，剩余固體是Fe和Fe3O4；不產(chǎn)生氣泡，剩余固體是Fe3O4 FeO、Fe2O3都不能被磁鐵吸引，氧化鐵是紅棕色粉末

【解析】

（1）水受熱生成水蒸氣，A裝置的作用是產(chǎn)生水蒸氣；

（2）氫氣的密度小于空氣，氫氣具有可燃性，不純的氫氣點(diǎn)燃產(chǎn)生爆鳴聲。將生成的氣體通入C裝置，球形管里裝有堿石灰干燥劑，導(dǎo)管口蘸些肥皂水(或洗滌劑溶液)，控制氣體流速，吹出肥皂泡，當(dāng)肥皂泡吹到一定大時(shí)，輕輕擺動(dòng)導(dǎo)管，肥皂泡脫離管口后，氣泡上升，用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，說明生成的氣體是氫氣；

（3）猜想與假設(shè)：

試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。根據(jù)表中提供的信息可知，剩余固體可能是Fe和Fe3O4；剩余固體也可能是Fe3O4。猜想二：剩余固體是Fe3O4；

實(shí)驗(yàn)探究：

鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，四氧化三鐵能與鹽酸反應(yīng)，但不產(chǎn)生氫氣。

實(shí)驗(yàn)過程如下表所示：

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論
把適量剩余固體于試管中，滴加足量稀鹽酸	產(chǎn)生氣泡，剩余固體是Fe和Fe3O4； 不產(chǎn)生氣泡，剩余固體是Fe3O4

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：；

反思與交流：

該黑色固體不可能是FeO、Fe2O3，理由是FeO、Fe2O3都不能被磁鐵吸引，氧化鐵是紅棕色粉末。