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鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇，設計如圖所示實驗，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_____。

（查閱資料）

（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？

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。該黑色固體不可能是_____。鐵和水蒸氣反應的化學方程式為_____。

（猜想與假設）猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是_____。

（查閱資料）。

（實驗探究）小明繼續進行實驗探究。取該剩余固體少量于試管中，加入足量的稀鹽酸，觀察到_____現象，得出結論“猜想一成立”。

Answer 1

【答案】提供水蒸氣與鐵反應 氫氣 氧化亞鐵和氧化鐵 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑ 只有四氧化三鐵 有氣泡產生

【解析】

（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是：提供水蒸氣與鐵反應；濕棉花加熱后產生水蒸氣；

（2）用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，說明該氣體具有可燃性；稍后有肥皂泡飄到空中，說明該氣體的密度小于空氣。說明生成的氣體是：氫氣；

（3）初步驗證：試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。該黑色固體不可能是氧化亞鐵和氧化鐵，因為氧化亞鐵不能被磁鐵吸引，氧化鐵是紅棕色，且不能被磁鐵吸引；鐵和水蒸氣反應產生四氧化三鐵和氫氣的化學方程式為：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑；

猜想與假設：猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：鐵全部參加反應，剩余固體：只有四氧化三鐵；

實驗探究：小明繼續進行實驗探究。取該剩余固體少量于試管中，加入足量的稀鹽酸，觀察到有氣泡產生現象，得出結論“猜想一成立”，鐵能與稀鹽酸反應產生氫氣，而四氧化三鐵不能與稀鹽酸反應產生氣體。