Question

（2014?安徽）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

（2014?安徽）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】常见铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4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】实验操作实验现象及结论____________【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

（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．
【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe₃O₄，则猜想一Fe与Fe₃O₄；又不可能只有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：

实验操作	实验现象及结论
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，则猜想二正确． 若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想一正确．

【实验结论】根据“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”和猜想，则铁和水蒸气反应的化学方程式为 3Fe+4H₂O

高温  .

Fe₃O₄+4H₂↑．
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe₂O₃，理由是 Fe₂O₃红棕色粉末且不能被磁铁吸引．
故答案为：
（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	实验现象及结论
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，则猜想二正确．若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想一正确．

【实验结论】3Fe+4H₂O

高温  .

Fe₃O₄+4H₂↑；
【反思与交流】Fe₂O₃红棕色粉末且不能被磁铁吸引．