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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...

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

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

 

 

(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FeFe3O4;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_______________________________

 

提供水蒸气 H2 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,则猜想二正确。若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确 Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引 【解析】 铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,氧化铁是红棕色粉末且不能被磁铁吸引。 (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; [实验探究] 验证猜想一与猜想二,关键是否含有Fe。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 。 [反思与交流]
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