Question

【題目】小明同學(xué)查閱資料時(shí)，發(fā)現(xiàn)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。他很好奇，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。

【實(shí)驗(yàn)探究1】如右圖

(1)用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲。

(2)稍后看到有肥皂泡飄到空中的現(xiàn)象。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】

根據(jù)(1)(2)推理生成的氣體是______ 。

【思考】

小明同學(xué)欣喜異常，立即開始探究試管中剩余固體成分。

【查閱資料】

相關(guān)物質(zhì)化學(xué)式	Fe	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	能	否	否	能

【實(shí)驗(yàn)探究2】觀察試管中剩余固體的為黑色，所以剩余固體中不含有________。將磁鐵靠近黑色粉末，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被磁鐵吸引，所以剩余固體中不含有_________。

【猜想與假設(shè)】猜想(1)：剩余固體是Fe與Fe3O4；

猜想(2)：剩余固體是Fe3O4。

【實(shí)驗(yàn)探究3】將黑色粉末移入試管，然后滴入稀鹽酸，觀察到黑色固體消失，且無氣體產(chǎn)生。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】猜想(2)成立。寫出鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

【反思與交流】在實(shí)驗(yàn)探究3中，剩余固體消失是和固體和鹽酸反應(yīng)還是固體溶解到水中，請?jiān)O(shè)計(jì)個(gè)一簡單實(shí)驗(yàn)證明 ______________________ 。

Answer 1

【答案】 H2 Fe2O3 FeO 3Fe+4H2OFe3O4+4H2 取少許固體注入少量水做對比實(shí)驗(yàn)(其他合理答案均可)

【解析】本題考查了實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分，根據(jù)質(zhì)量守恒定律和題中提供的信息進(jìn)行分析。

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論1】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。說明生成的氣體具有可燃性、密度小于空氣，再根據(jù)反應(yīng)物為“鐵與水蒸氣”，則是氫氣；

【實(shí)驗(yàn)探究2】（1）觀察試管中剩余固體的顏色為黑色，氧化鐵是紅棕色粉末，所以剩余固體中不含有氧化鐵（Fe2O3）；

（2）將磁鐵靠近黑色粉末，發(fā)現(xiàn)黑色粉末全部能被磁鐵吸引，氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，所以剩余固體中不含有氧化亞鐵（FeO）；

【實(shí)驗(yàn)結(jié)論2】鐵和水蒸氣在高溫的條件下生成四氧化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式為：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；

【反思與交流】要想說明剩余固體消失是固體和鹽酸反應(yīng)還是固體溶解到水中，只要取少許固體注入少量水做對比實(shí)驗(yàn)(其他合理答案均可)。