Question

（6分）常溫下沒有氧氣存在時(shí)，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物。

（1）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。說明生成的氣體是氫氣。

（2）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

Fe3O4+8HCl= FeCl2+2FeCl3+4H2O

【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與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)驗(yàn)結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為___________________________________。

【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是_______________________________。

Answer 1

（2）【猜想與假設(shè)】猜想二：剩余固體是Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)探究】

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)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，沒有氣泡冒出，剩余固體是Fe3O4，若固體全部溶解，有氣泡冒出，剩余固體是Fe與Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑

【反思與交流】Fe2O3是紅棕色粉末

【解析】

試題分析：（2）【猜想與假設(shè)】根據(jù)質(zhì)量守恒定律：在化學(xué)反應(yīng)前后，元素的種類不變，結(jié)合試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引，故猜想二：剩余固體是Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)探究】酸的化學(xué)性質(zhì)：能與活潑金屬反應(yīng)生成氫氣，同時(shí)還能與金屬氧化物反應(yīng)，故可設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)操作	實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)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，沒有氣泡冒出，剩余固體是Fe3O4。（1分）若固體全部溶解，有氣泡冒出，剩余固體是Fe與Fe3O4

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】根據(jù)信息：高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體，故反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑

【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是：Fe2O3是紅棕色粉末

考點(diǎn)：金屬及金屬氧化物的化學(xué)性質(zhì)，質(zhì)量守恒定律，化學(xué)方程式的書寫