Question

【題目】拉瓦錫曾經做了這樣一個實驗：讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，生成了一種氣體。同學們對這個實驗很感興趣，設計了如圖所示的裝置進行探究：在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”（石棉絨是耐高溫材料，不與水和鐵反應）。

（1）反應一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到有爆鳴聲時，說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應，生成_____（寫化學式）。

（2）實驗中石棉絨的作用是_______。

（3）探究玻璃管中剩余固體成分是什么？

（查閱資料）1.常見鐵的氧化物的性質

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
與稀硫酸反應	生成FeSO4	生成Fe2(SO4)3	生成FeSO4 、Fe2(SO4)3

2.鐵可與硫酸鐵溶液反應生成硫酸亞鐵。

（初步驗證）玻璃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	實驗結論
將玻璃管中的剩余固體取出，放入試管中，加入過量的稀硫酸。	有氣泡產生	______

（反思與交流）往剩余固體中加入過量的稀硫酸后，若無氣體產生，你_______（填“能”或“不能”）確定剩余固體成分，原因是________。

Answer 1

【答案】H2 增大鐵粉與水蒸氣的接觸面 Fe3O4 剩余固體是Fe和Fe3O4 不能 四氧化三鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在

【解析】

（1）由實驗現象“用點燃的火柴靠近肥皂泡，聽到有爆鳴聲”可知，反應后生成了氫氣，其化學式為H2，故填H2。

（2）實驗中石棉絨增大了鐵粉與水蒸氣的接觸面，使反應的速率加快，故填增大了鐵粉與水蒸氣的接觸面。

（3）由“玻璃管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引”可猜想反應后產生的固體為Fe3O4，故填Fe3O4；

由將玻璃管中的剩余固體取出，放入試管中，加入過量的稀硫酸，有氣泡產生，說明剩余固體中含有鐵，則剩余固體為Fe和Fe3O4，故填剩余固體為Fe和Fe3O4；

往剩余固體中加入過量的稀硫酸后，若無氣體產生，則不能確定剩余固體成分，故填不能；

不能確定剩余固體成分的理由是四氧化三鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在，故填四氧化三鐵與稀硫酸反應生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在。