Question

【题目】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 。写出该反应的化学方程式 。

（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	否	否	能
与盐酸反应	FeCl2+H2O	FeCl3+H2O	FeCl2+FeCl3+H2O

【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 ；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 。

Answer 1

【答案】（1）提供水蒸气

（2）H2；2H2+O22H2O。

（3）【猜想与假设】猜想一：Fe和Fe3O4的混合物；猜想二：Fe3O4。

【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
取样于试管中，向试管中滴加足量的稀盐酸，观察实验现象。	若固体全部溶解且无气泡冒出，则猜想二成立； 若固体全部溶解且有气泡冒出，则猜想一成立。

【实验结论】3Fe+4H2OFe3O4+4H2

【解析】

试题分析∶根据所学知识和题中信息知，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。（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气。（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H2；该反应的化学方程式是2H2+O22H2O。（3）探究试管中剩余固体成分是什么？【查阅资料】【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和Fe3O4的混合物；猜想二：剩余固体是Fe3O4。【实验探究】

实验操作	实验现象及结论
取样于试管中，向试管中滴加足量的稀盐酸，观察实验现象。	若固体全部溶解且无气泡冒出，则猜想二成立； 若固体全部溶解且有气泡冒出，则猜想一成立。

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O高温Fe3O4+4H2

考点∶考查探究铁粉与水蒸气反应后的产物。