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的氧化物和一種氣體。小梅很好奇，設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產物。

⑴試管尾部放一團棉花的目的是_______________

⑵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。

⑶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

FeO+2HCl＝FeCl2+H2O Fe2O3+6HCl＝2FeCl3+3H2O Fe3O4+8HCl＝2FeCl2+FeCl3+4H2O

（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	實驗現象及結論
向試管中加入_________	若_________。則猜想二正確，猜想一不正確。

（實驗結論）根據⑵和⑶，鐵和水蒸氣在高溫下反應的產物為______________。

Answer 1

【答案】提供水蒸氣 Fe3O4 足量稀鹽酸 不產生氣泡 四氧化三鐵和氫氣

【解析】

（1）試管尾部放一團棉花的目的是提供水蒸氣；

[猜想與假設]猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是Fe3O4；

[實驗探究]向試管中加入足量稀鹽酸，不產生氣泡，說明固體中不含有鐵，則黑色固體是四氧化三鐵；

[實驗結論]用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，說明氣體具有可燃性，稍后有肥皂泡飄到空中，說明氣體密度比空氣小，說明氣體是氫氣，鐵和水蒸氣在高溫下反應的產物為四氧化三鐵和氫氣。