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20.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.说明生成的气体是氢气.
(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.该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是Fe2O3是红棕色粉末.铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2.
【猜想与假设】猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是Fe3O4.
【实验探究】已知:Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O,完成下列实验探究:
实验操作实验现象结论
猜想一成立
猜想二成立

分析 (1)水受热时会变成水蒸气;
(2)氢气的密度比空气小,与空气混合达到一定程度时,遇明火会都是爆炸;
(3)根据实验现象可以判断黑色固体的组成;
铁和稀盐酸反应生成氯化亚铁和氢气.

解答 解:(1)试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气.
固体: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.说明生成的气体是氢气.
固体:氢气.
(3)试管中剩余固体为黑色,说明该固体不可能是Fe2O3,能全部被磁铁吸引,试管中剩余固体可能是铁和四氧化三铁,或四氧化三铁;
铁和水蒸气反应的化学方程式为:3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;
猜想一:剩余固体是Fe与Fe3O4;猜想二:剩余固体是Fe3O4;

实验操作实验现象结论
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,有气泡冒出猜想一成立
若固体全部溶解,没有气泡冒出猜想二成立
故填:Fe2O3是红棕色粉末;3Fe+4H2O$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;Fe3O4.

点评 实验现象是物质之间相互作用的外在表现,因此要学会设计实验、观察实验、分析实验,为揭示物质之间相互作用的实质奠定基础.

练习册系列答案
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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

20.多种盐溶液与一种金属发生置换反应的顺序是“先远后近”;多种金属与一种盐溶液发生置换反应的顺序也是“先远后近”(远近是指两金属在金属活动性顺序表中的排列位置),列举例子说明.

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科目:初中化学 来源: 题型:解答题

11.铝、铜、铁是生活中常见的金属.
(1)人类开始使用这三种金属的先后顺序是Cu、Fe、Al(用元素符号表示).
(2)用铜制电线主要是利用铜具有良好的导电性.
(3)铁制品锈蚀,实际上是铁跟氧气、水发生了化学反应.焊接铁制品时,通常先用稀盐酸除去其表面的铁锈,反应的化学方程式为Fe2O3+6HCl═2FeCl3+3H2O.防止铁制栏杆锈蚀的一种方法是刷漆.
(4)为探究这三种金属的活动性强弱顺序,小明将打磨过的铁丝、铝丝分别放入稀硫酸溶液中,通过观察他得出:铝的活动性比铁强.他得出该结论所依据的实验现象是铝丝与稀硫酸反应快;.要验证三种金属的活动性强弱顺序,还需补做一个实验Fe+CuSO4═FeSO4+Cu(用化学方程式表示).

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

8.如图是两种元素的原子结构示意图.据此回答:
(1)其中属于金属元素的是Na (填元素符号),其原子在化学反应中容易失(填“得”或“失”)电子形成离子,离子符号是Na+.
(2)两种元素的原子在结构方面相同的是C( 填序号)
A.核电荷数    B.电子数     C.电子层数     D.最外层电子数
(3)上述两种元素形成化合物的化学式为NaCl,其中氯元素的化合价为-1,该化合物的一种用途为调味品.

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

15.下列四种物质中都含有硫元素:S、Na2S、H2SO4、Na2SO3,其中属于酸的物质中硫元素的化合价是(  )
A.0B.-2C.+4D.+6

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

5.在酸性溶液中能大量共存而且为无色透明的溶液是(  )
A.NH4+、Al3+、SO42-、NO3-B.K+、Na+、NO3-、SO32-
C.K+、MnO4-、NH4+、NO3-D.Na+、K+、HCO3-、NO3-

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

12.为了除去KCl溶液中含有的少量FeCl3和K2SO4杂质,应依次加入的试剂是(  )
A.先加入适量AgNO3溶液,再加入适量BaCl2溶液
B.先加入适量BaCl2溶液,再加入适量AgNO3溶液
C.先加入适量KOH溶液,再加入适量Ba(NO3)2溶液
D.先加入适量KOH溶液,再加入适量BaCl2溶液

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科目:初中化学 来源: 题型:选择题

9.除去下列物质中的少量杂质,所选用的试剂及操作方法均正确的是(  )
选项物质(括号内为杂质)试剂操作方法
AHCl(CO2)适量NaOH溶液洗气
BNaCl(Na2CO3)适量稀硫酸蒸发、结晶
CCaO(CaCO3)足量水溶解、过滤、干燥
D稀硝酸(稀硫酸)适量硝酸钡溶液过滤
A.AB.BC.CD.D

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科目:初中化学 来源: 题型:填空题

10.A~J都是初中化学中的常见物质,且有如图所示转化关系(反应条件其他生成物均已略去).已知A为金属单质、其它均为化合物,C为大理石的主要成分,E为一种常见的不挥发性酸,I物质中含钠元素,回答下列问题:

(1)写出下列物质的化学式:ACu、FCa(OH)2,JCu(OH)2
(2)写出下列反应方程式:J+E:H2SO4+Cu(OH)2═CuSO4+2H2O,G+H:Ca(OH)2+Na2CO3═CaCO3↓+2NaOH.

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