Question

【题目】在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体．某兴趣小组请你参与研究：铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质及再利用．

（1）（推断）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是______．

（2）探究B装置中剩余固体成分是什么？

（查阅资料）

（1）碎瓦片能防爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物

（2）铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引．

（3）Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe3O4+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O

（初步探究）B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

（猜想与假设）

猜想一：剩余固体是Fe3O4

猜想二：剩余固体是______

（实验探究）

实验操作	实验现象及结论
______	______

（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为______．

Answer 1

【答案】氢气 Fe与Fe3O4 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，则猜想一正确．若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确 3Fe+4H2OFe3O4+4H2

【解析】

（1）观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体具有还原性，再根据反应物为“铁与水蒸气”，所以该气体是氢气，故填：氢气；

（2）[猜想与假设]能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4，则猜想一Fe3O4；又不可能只有Fe没有其他反应产物，猜想二是Fe与Fe3O4；验证猜想一与猜想二，关键是否含有Fe，故填：Fe与Fe3O4；

[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，则猜想一正确。若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确，故填：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，则猜想一正确。若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想二正确；

[实验结论]根据“在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体”和猜想，所以铁和水蒸气反应会生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+4H2；故填：3Fe+4H2OFe3O4+4H2．