Question

【題目】水蒸氣能與鐵粉在高溫下反應，生成氫氣和鐵的一種氧化物X．為驗證生成物的成分，現稱量一定量鐵粉，進行如下實驗。

(1)收集氫氣的試管口向下是因為_____，點燃氫氣前應先檢驗_____

(2)氧化物X的成分確定：

（初步判斷）已知鐵的氧化物中氧化亞鐵、四氧化三鐵均為黑色、氧化鐵為紅色，且只有四氧化三鐵能被磁鐵吸引。寫出判斷氧化物成分的簡單方法_____。

（定量測量）通過測定氧化物X中鐵、氧兩元素質量比，可確定氧化物X的種類。簡要寫出測定方法__。若氧化物X為四氧化三鐵，反應的化學方程式為___。

Answer 1

【答案】氫氣的密度比空氣小 氫氣的純度 先觀察顏色，后用磁鐵吸引 實驗前先稱量出玻璃管內鐵粉的質量，在實驗結束裝置冷卻至室溫后，再稱量玻璃管內固體的質量 3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑

【解析】

(1)氫氣的密度比空氣小，所以收集氫氣時，試管口要向下傾斜；氫氣具有可燃性，不純的氫氣點燃可能會發生爆炸，所以點燃氫氣前應先檢驗氫氣的純度；故填：氫氣的密度比空氣小；氫氣的純度；

(2)[初步判斷]先觀察生成物的顏色，若為紅色，則是氧化鐵；若是黑色，再用磁鐵吸引，若能被磁鐵吸引則是四氧化三鐵，若不能被吸引則是氧化亞鐵；故填：先觀察顏色，后用磁鐵吸引；

[定量測量]

實驗前先稱量出玻璃管內鐵粉的質量，在實驗結束裝置冷卻至室溫后，再稱量玻璃管內固體的質量，固體質量的質量就是氧化物中氧元素的質量，進一步計算出氧化物中鐵、氧原子個數比，最后確定化學式；水蒸氣和鐵在高溫的條件下反應生成四氧化三鐵和氫氣；故填：實驗前先稱量出玻璃管內鐵粉的質量，在實驗結束裝置冷卻至室溫后，再稱量玻璃管內固體的質量；3Fe+4H2OFe3O4+4H2↑。