Question

【题目】（7分）常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_______________。

（2）探究生成的气体是什么？

用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。

（3）探究试管中剩余固体成分是什么？

【查阅资料】（1）金属氧化物能和酸反应且生成物能溶于水 （2）信息如表格

常见铁的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
颜色、状态	黑色粉末	红棕色粉末	黑色晶体
能否被磁铁吸引	否	否	能

【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是_____________。

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
		猜想二正确

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为___________________________________.

【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是_______________________________.

Answer 1

【答案】（1）提供水蒸气（2）H2（3）【猜想与假设】猜想二：Fe3O4

【实验探究】

实验操作	实验现象	结论
取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸。	若固体全部溶解，没有气泡冒出.	猜想二正确

【实验结论】；【反思与交流】Fe2O3红棕色粉末.

【解析】（1）根据图和“高温下，铁与水蒸气能反应”，可知试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气；

（2）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气，再根据反应物为“铁与水蒸气”，则是H2；

（3）【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一为Fe与Fe3O4；反应中不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是看是否含有Fe．

【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体，进行设计实验：取少量剩余固体于试管中，向其中滴加足量稀盐酸；固体全部溶解，没有产生气泡；

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为；【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3，理由是Fe2O3红棕色粉末。

试题分析：(1)根据实验目的可推断湿棉花是为反应提供水蒸气；(2) 根据用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中，说明生成的气体具有可燃性、密度小于空气，再根据反应物为“铁与水蒸气”分析；(3)根据固体的颜色和能被磁铁吸引分析；验证猜想一与猜想，关键是看是否含有Fe，根据铁与酸反应有气泡产生，四氧化三铁与酸反应无现象分析；根据铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气书写方程式；根据氧化铁为红棕色分析.