Question

【題目】（8分）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(chǎn)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？

反應中有肥皂泡飄到空中時，用燃著的木條靠近肥皂泡，有聽到爆鳴聲。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】

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_____________。

【實驗探究】根據(jù)猜想與假設，設計實驗方案加以檢驗。

實驗操作	實驗現(xiàn)象及結論

【實驗結論】 。

【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）【猜想與假設】猜想二：剩余固體是Fe3O4

【實驗探究】

實驗操作（1分）	實驗現(xiàn)象及結論（2分）
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸。	如果固體全部溶解，且沒有氣泡冒出，則剩余固體是Fe3O4如果固體全部溶解，且有氣泡冒出，則剩余的固體是Fe與Fe3O4。

【實驗結論】高溫下，鐵與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2

【反思與交流】Fe2O3是紅棕色粉末。

【解析】

試題分析：(1）該實驗探究的是鐵與水蒸汽的反應，故濕棉花的作用是通過水蒸汽；

（2）反應中有肥皂泡飄到空中時，用燃著的木條靠近肥皂泡， 有聽到爆鳴聲，說明該氣體的密度比空氣小且具有可燃性，依據(jù)質(zhì)量守恒定律化學反應前后元素的種類不變，故生成的是氫氣；

（3）【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(jù)資料，那么該黑色固體可能是四氧化三鐵或鐵和四氧化三鐵的混合物；

【實驗探究】由于鐵能與稀鹽酸反應產(chǎn)生大量的氣泡，故只需要向黑色固體中加入稀鹽酸，若產(chǎn)生了氣泡說明含有鐵，故的鐵和四氧化三鐵的混合物，若沒有氣泡，則說明只含有四氧化三鐵；

【實驗結論】通過實驗可知鐵與水蒸汽在高溫時反應生成了四氧化三鐵和氫氣；

【反思與交流】由于氧化鐵是紅色的，故黑色固體不可能是氧化鐵。