3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2。
铁与水蒸气发生氧化还原反应:3Fe+4H2O===Fe3O4+4H2,根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂,因铁的化合价升高,所以铁作还原剂,水中氢的化合价降低,水作氧化剂。
很活泼金属(如Na)与水反应生成碱,而铁与水反应生成Fe3O4,金属越活泼与水反应越容易,钠能与冷水反应,镁能与热水反应[生成Mg(OH)2和H2],铁只能与水蒸气在高温下反应。
在常温下铁与水不反应,在高温下铁与水蒸气发生反应。需要注意的事项有:
试管口略向下倾抖,酒精灯先在放湿棉花的位置加热一会儿,待有部分水蒸气形成时,再将酒精灯移至放铁粉的位置加热。
加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中,因为出来的是空气,肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声。实验结束时,应先从肥皂水中撤出导管,再移去酒精灯,以防产生倒吸现象。
铁单质与水蒸汽只能在高温下反应,生成黑色有磁性的四氧化三铁(俗称磁性氧化铁)。
方程式如下:
3Fe+4H2O=(高温)=Fe3O4+4H2⬆️
试管口略向下倾抖,酒精灯先在放湿棉花的位置加热一会儿,待有部分水蒸气形成时,再将酒精灯移至放铁粉的位置加热。
加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中,因为出来的是空气,肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声。实验结束时,应先从肥皂水中撤出导管,再移去酒精灯,以防产生倒吸现象。
方程式如下:
3Fe+4H2O=(高温)=Fe3O4+4H2⬆️
四氧化三铁其实可以看作一摩尔Fe2O3和一摩尔FeO组合成的,也就是一摩尔四氧化三铁可以看作一摩尔二价铁和两摩尔三价铁,所以四氧化三铁中的铁为+3/8价其实是一个二价铁和两个三价铁的平均化合价。
3Fe + 4H₂O =(高温)Fe₃O₄ + 4H₂↑