Question

【题目】常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反虚后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_____________

（2）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________

（3）探究试管中剩余固体成分是什么？

【查阅资料】

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

还查阅到 Fe3O4能和稀盐酸发生反应，生成金属化合物和水

【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_____________

【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
	若固体全部溶解，没有气泡冒出，剩余固体是Fe3O4．若固体全部溶解，有气泡冒出，剩余固体是Fe与Fe3O4．

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________

【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是_______________________________

Answer 1

【答案】（1）提供水蒸气 （2）H2 （3）【猜想与假设】猜想二：Fe3O4

【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸

【实验结论】3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑；

【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末

【解析】

试题分析：（1）高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体，故试管尾部放一团湿棉花的目的：提供水蒸气

（2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明气体就可燃性，稍后有肥皂泡飘到空中，说明密度比空气小，结合质量守恒定律，化学反应前后，元素的种类不变，故生成的气体是H2

（3）【猜想与假设】猜想二：根据信息：黑色能被磁铁吸引，故猜想二：剩余固体是Fe3O4

【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2↑

【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是：Fe2O3红棕色粉末