Question

【題目】（7分）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？

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______________。

（3）探究試管中剩余固體成分是什么？

【查閱資料】（1）金屬氧化物能和酸反應且生成物能溶于水 （2）信息如表格

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_____________。

【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	結論
		猜想二正確

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為___________________________________.

【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）H2（3）【猜想與假設】猜想二：Fe3O4

【實驗探究】

實驗操作	實驗現象	結論
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.	猜想二正確

【實驗結論】；【反思與交流】Fe2O3紅棕色粉末.

【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H2；

（3）【猜想與假設】能被磁鐵吸引的只有Fe與Fe3O4，則猜想一為Fe與Fe3O4；反應中不可能只有Fe沒有其他反應產物，猜想二是Fe3O4；驗證猜想一與猜想二，關鍵是看是否含有Fe．

【實驗探究】根據鐵與稀鹽酸反應產生氣體，進行設計實驗：取少量剩余固體于試管中，向其中滴加足量稀鹽酸；固體全部溶解，沒有產生氣泡；

【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為；【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3紅棕色粉末。

試題分析：(1)根據實驗目的可推斷濕棉花是為反應提供水蒸氣；(2) 根據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”分析；(3)根據固體的顏色和能被磁鐵吸引分析；驗證猜想一與猜想，關鍵是看是否含有Fe，根據鐵與酸反應有氣泡產生，四氧化三鐵與酸反應無現象分析；根據鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣書寫方程式；根據氧化鐵為紅棕色分析.