Question

小杰同学在复习铁生锈条件时知道，常温下，没有氧气，铁与水几乎不反应。老师告诉同学们，高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。小杰很好奇，设计如图所示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）常见的铁的氧化物有FeO（黑色、没有磁性）、、。

（初步验证）试管中固体为黑色，能全部被磁铁吸引。

（猜想与假设）猜想一：剩余固体是；猜想二剩余固体是__________________。

（实验探究）

实验操作	实验现象结论
______________________	___________________证明猜想一正确

（实验结论）铁和水蒸气反应的化学方程式：___________________。

（反思与交流）该黑色固体不可能是，理由是___________________。

Answer

试管尾部放一团棉花的目的是：提供水蒸气 说明生成的气体是 剩余固体是Fe和 取一定量黑色固体于试管中，滴加稀盐酸（取一定量黑色固体于试管中，滴加硫酸铜溶液） 没有气泡产生（若没有红色物质产生） 固体为黑色，且能全部被磁铁吸引，是红棕色的且不能被磁铁吸引

【解析】

湿棉花能够提供反应需要的水蒸气；氢气的密度比空气小，与空气或氧气混合达到一定程度时，遇明火会发生爆炸；氧化铁是红棕色固体。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气。

（2）氢气不纯点燃会有爆鸣声，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，说明生成的气体是氢气。

（3）[猜想与假设]猜想一：剩余固体是；猜想二剩余固体是Fe和

[实验探究]铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气，四氧化三铁和稀盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁和水，铁和硫酸铜反应生成铜和硫酸亚铁。

实验操作

实验现象结论

取一定量黑色固体于试管中，滴加稀盐酸（取一定量黑色固体于试管中，滴加硫酸铜溶液）

没有气泡产生（若没有红色物质产生），证明猜想一正确

[实验结论]铁和水蒸气高温生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为。

[反思与交流]黑色固体不可能是，理由固体为黑色，且能全部被磁铁吸引，是红棕色且不能被磁铁吸引。