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。
（4）【實驗探究】

實驗操作	實驗現象及結論

（5）【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+O2 2H2O
（3）Fe和Fe3O4的混合物,Fe3O4
（4）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
（5）3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
【解析】解：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）（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；該反應的化學方程式是2H2+O2 2H2O；（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。（4）【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。

（5）【實驗結論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2OFe3O4+4H2。
所以答案是：（1）提供水蒸氣；（2）H2；2H2+O2 2H2O；（3）Fe和Fe3O4的混合物；Fe3O4；（4）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；（5）3Fe+4H2O Fe3O4+4H2。
【考點精析】本題主要考查了金屬材料的選擇依據和書寫化學方程式、文字表達式、電離方程式的相關知識點，需要掌握黑色金屬：通常指鐵、錳、鉻及它們的合金．重金屬：如銅、鋅、鉛等；有色金屬輕金屬：如鈉、鎂、鋁等；有色金屬：通常是指除黑色金屬以外的其他金屬；注意：a、配平 b、條件 c、箭號才能正確解答此題．