Question

【題目】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	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 ．
（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	實驗現象及結論
取適量黑色固體，加入足量的	有氣泡產生

（5）【實驗結論】剩余固體是Fe與Fe3O4 ．
【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）氫氣
（3）Fe3O4
（4）稀鹽酸
（5）Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引
【解析】（1）根據圖和“高溫下，鐵與水蒸氣能反應”，可知試管尾部放一團濕棉花的目的是提供水蒸氣．（2）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，再根據反應物為“鐵與水蒸氣”，則是氫氣．

【猜想與假設】能被磁鐵吸引的只有Fe與Fe3O4，則猜想一Fe與Fe3O4；又不可能只有Fe沒有其他反應產物，猜想二是Fe3O4；驗證猜想一與猜想二，關鍵是否含有Fe．

【實驗探究】根據鐵與稀鹽酸反應產生氣體，進行設計實驗：

實驗操作	實驗現象及結論
取少量黑色固體于試管中，加入足量的稀鹽酸	有氣泡產生

【實驗結論】剩余固體是Fe與Fe3O4．．

【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是 Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引。
故答案為：提供水蒸氣；氫氣；Fe3O4；稀鹽酸；Fe2O3紅棕色粉末且不能被磁鐵吸引

本題主要考察鐵的性質，在實驗方案的設計中，要根據實驗要求和目的進行設計，以求設計的方案能夠達到實驗目的。