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_____。

（3）探究試管中剩余固體成分是什么?

[查閱資料]

幾種常見鐵的氧化物的顏色、狀態(tài)及能否被磁鐵吸引如下表所示。

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能

Fe3O4能與稀硫酸反應而溶解，溶液變黃

[初步驗證]

試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引，則剩余固體中一定不含氧化物_____。

[猜想與假設]

猜想一:剩余固體是Fe3O4;

猜想二:剩余固體是_____。

實驗操作	實驗現象	結論
取少量黑色固體于試管中，滴加足量的稀硫酸	_____，	猜想一不成立，猜想二成立

[實驗結論]鐵和水蒸氣反應的化學方程式為_____，

Answer 1

【答案】產生水蒸氣與鐵反應 氫氣 氧化亞鐵和氧化鐵（FeO和Fe2O3） 鐵和四氧化三鐵（Fe和Fe3O4） 黑色固體溶解，有氣泡產生 3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑

【解析】

（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是：產生水蒸氣與鐵反應；

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

初步驗證：試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引，則剩余固體中一定不含氧化物是：氧化亞鐵和氧化鐵都不能被磁鐵吸引；

猜想二:剩余固體是：Fe和Fe3O4；

取少量黑色固體于試管中，滴加足量的稀硫酸有氣泡產生，黑色固體溶解，鐵與稀硫酸反應原理：Fe＋H2SO4=FeSO4＋H2↑猜想一不成立，猜想二成立；

鐵和水蒸氣反應的化學方程式為：3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2↑。