Question

【題目】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？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 。寫出該反應的化學方程式 。

（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
與鹽酸反應	FeCl2+H2O	FeCl3+H2O	FeCl2+FeCl3+H2O

【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 ；猜想二：剩余固體是 。

【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為 。

Answer 1

【答案】（1）提供水蒸氣

（2）H2；2H2+O22H2O。

（3）【猜想與假設】猜想一：Fe和Fe3O4的混合物；猜想二：Fe3O4。

【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論
取樣于試管中，向試管中滴加足量的稀鹽酸，觀察實驗現象。	若固體全部溶解且無氣泡冒出，則猜想二成立； 若固體全部溶解且有氣泡冒出，則猜想一成立。

【實驗結論】3Fe+4H2OFe3O4+4H2

【解析】

試題分析∶根據所學知識和題中信息知，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。（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是提供水蒸氣。（2）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H2；該反應的化學方程式是2H2+O22H2O。（3）探究試管中剩余固體成分是什么？【查閱資料】【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和Fe3O4的混合物；猜想二：剩余固體是Fe3O4。【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論
取樣于試管中，向試管中滴加足量的稀鹽酸，觀察實驗現象。	若固體全部溶解且無氣泡冒出，則猜想二成立； 若固體全部溶解且有氣泡冒出，則猜想一成立。

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2

考點∶考查探究鐵粉與水蒸氣反應后的產物。