Question

【題目】某班學生在老師指導下探究鐵與水蒸氣的反應。

(1)按圖甲裝好藥品，連接裝置(夾持儀器已略去)。其中A裝置的作用是________。

(2)加熱一段時間后，灰色鐵粉逐漸變黑，吹泡器連續吹出氣泡，且氣泡向上飛起；用燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴。該氣體燃燒的化學方程式為_____________。

(3)同學們討論后認為：鐵與水蒸氣反應生成的固體是“鐵的一種氧化物”，玻璃管內的黑色固體中還可能含有“過量的鐵”。

【查閱資料】鐵有三種氧化物(FeO、Fe2O3、Fe3O4)，其中FeO接觸到空氣會立即由黑色變為紅棕色；鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應。

【實驗探究】

實驗步驟	實驗現象	實驗結論
倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上	黑色固體不變色	黑色固體中一定沒有____(填物質名稱)
取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量____溶液	________，且有紅色固體出現	黑色固體中一定含有__________學科，網

【探究結論】鐵與水蒸氣發生置換反應，有關的化學方程式是_________。

【拓展創新】同學們利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進了圖甲裝置，設計出圖乙裝置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑，實驗都獲得成功。

①甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優點，請你寫出一條：__________。

②分析上述供水劑的供水原理，其中正確的是______(填字母)

A．疏松、多孔的物質，有良好的吸水和保水性能

B．新鮮的富水植物，在受熱時水分容易釋放出來

C．本身不含水的固體物質，不能用作供水劑

Answer 1

【答案】 產生水蒸氣 2H2+O2點燃2H2O 氧化亞鐵 CuSO4 溶液由藍色變為無色 鐵 3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑ 節約能源 AB

【解析】(1)A裝置在加熱的條件下，產生水蒸氣。故A裝置作用是產生水蒸氣；(2)用燃著的木條靠近氣泡，能產生爆鳴，說明該氣體是氫氣。氫氣和氧氣在點燃的條件下生成水，化學方程式為 2H2+O2點燃2H2O；(3)【實驗探究】FeO接觸到空氣會立即由黑色變為紅棕色。倒出玻璃管中黑色固體，平鋪于白紙上，黑色固體不變色，說明黑色固體中一定沒有氧化亞鐵；鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應。取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量CuSO4溶液，溶液由藍色變為無色，且有紅色固體出現，說明黑色固體中一定含有鐵；【探究結論】鐵與水蒸氣發生置換反應生成氫氣和四氧化三鐵，反應的化學方程式是：3Fe+4H2O高溫Fe3O4+4H2↑；【拓展創新】①甲、乙裝置相比，乙裝置少用酒精燈，故乙裝置的優點是：節約能源；②供水物質必須滿足本身富含水分或本身不含水分但能吸水、保水。