古代鐵匠常把燒紅的鐵器浸入水中急速冷卻，以增加鐵器的硬度，此法稱為“淬火”。某興趣小組的同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的實(shí)驗(yàn)，用以探究鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)后的產(chǎn)物（注：夾持儀器已省略）。
【查閱資料1】常溫下沒有氧氣存在時(shí)，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下鐵與水蒸氣能反應(yīng)，生成一種固體和一種氣體。

（1）A裝置的作用是

提供水蒸氣

提供水蒸氣

。
（2）探究生成的氣體是什么？
猜測Ⅰ：氧氣
猜測Ⅱ：氫氣
猜測Ⅲ：二氧化硫
小紅認(rèn)為不需要做實(shí)驗(yàn)就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是

反應(yīng)物中無S元素，不遵循質(zhì)量守恒定律

反應(yīng)物中無S元素，不遵循質(zhì)量守恒定律

。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】
（3）如圖所示，加熱一段時(shí)間后，灰黑色的鐵粉逐漸全部變黑，把導(dǎo)氣管放入肥皂水中，吹出的肥皂泡上升飄到空中，用燃著的木條靠近肥皂泡，肥皂泡燃燒，有爆鳴聲。該氣體是

氫氣

氫氣

（填物質(zhì)名稱）。
（4）探究玻璃管中剩余黑色固體的成分？
同學(xué)們討論后認(rèn)為：鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體是“鐵的一種氧化物”。玻璃管內(nèi)的黑色固體中還可能含有“剩余的鐵”。
【查閱資料2】
①鐵的氧化物有三種：FeO、Fe₂O₃、Fe₃O₄，其中僅有Fe₂O₃為紅棕色，F(xiàn)eO、Fe₃O₄均為黑色，但FeO一接觸到空氣會(huì)立即變成紅棕色。
②鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應(yīng)。
【實(shí)驗(yàn)探究】
①將玻璃管中的黑色固體倒出，平鋪于白紙上，沒有發(fā)現(xiàn)紅棕色的物質(zhì)，一會(huì)兒之后黑色固體也不變色，則黑色固體中一定沒有

Fe₂O₃、FeO

Fe₂O₃、FeO

（填物質(zhì)化學(xué)式）。
②取上述黑色固體少許加入足量的硫酸銅溶液，發(fā)現(xiàn)

溶液由藍(lán)變淺綠色，剩余固體為黑色和紅色

溶液由藍(lán)變淺綠色，剩余固體為黑色和紅色

（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），說明黑色固體中一定有鐵和四氧化三鐵。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】
（5）鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂

3Fe+4H₂O

高溫

Fe₃O₄+4H₂

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