Question

【題目】鐵與水蒸氣在高溫條件下反應生成了一種鐵的氧化物和一種氣體單質，實驗裝罝如下圖所示。

（1）試管尾部放一團濕棉花的目的是__________。

（2）用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到上方空氣中。說明生成的氣體是__________。

（3）探宄試管中剩余固體的成分。

（査閱資料）

①幾種常見鐵的氧化物的顏色、狀態及能否被磁鐵吸引如下表所示。

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe304
顏色、狀態	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色品體
能否被磁鐵吸引	否	否	能

②四氧化三鐵能與稀硫酸反應:

Fe304+4H2SO4=FeSO4+Fe2（SO4）3+4H2O

（初步實驗驗證）

試管中剩余間體為黑色，能全部被磁鐵吸引，則剩余固體一定不含氧化物__________、__________。

（猜想與假設）

猜想一：剩余固體是Fe304；

猜想二：剩余固體是__________。

（繼續進行實驗）

實驗操作	實驗現象	實驗結論
取少量黑色固體于試管中，滴加足量的稀硫酸。	_____________。	猜想一不成立， 猜想二成立。

（實驗結論）鐵和水蒸氣反應的化學方程式為____________________。

Answer 1

【答案】提供反應物水蒸氣 H2 FeO Fe203 Fe304和Fe 有氣泡冒出，溶液由無色變為黃色 3Fe+4H2O Fe304+4H2

【解析】

（1）該反應為鐵與水蒸氣在高溫條件下反應，試管尾部放一團濕棉花是為了提供反應物水蒸氣，故填提供反應物水蒸氣；

（2）用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，說明該氣體單質可燃，稍后肥皂泡飄到空氣上方，說明該氣體密度比空氣小，根據元素守恒可知該氣體為H2，故填H2；

[初步驗證試驗]

由查閱資料①可知，剩余固體中不含氧化亞鐵，故填FeO，也不含氧化鐵，故填Fe203；

[猜想與假設]

由題目可知，鐵與水蒸氣在高溫條件下反應產物一定含Fe304，鐵可能有剩余，所以剩余固體可能是四氧化三鐵和鐵，故填Fe304和Fe；

[繼續進行試驗]

實驗結論為猜想二成立，說明鐵有剩余，鐵和稀硫酸反應生成氫氣，則現象為有氣泡冒出，溶液由無色變為黃色，故填有氣泡冒出，溶液由無色變為黃色；

[實驗結論]

由題可知方程式為3Fe+4H2O Fe304+4H2，故填3Fe+4H2O Fe304+4H2。