在常溫下，鐵易生銹，是因為鐵與水、O2反應(yīng)生成紅棕色的鐵銹（主要成分Fe2O3），但在高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。乙同學設(shè)計了如圖所示的實驗，探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物。
①試管尾部放一團濕棉花的目的是 提供水蒸氣提供水蒸氣。
②探究生成的氣體是什么？
待氣體驗純后點燃，觀察到管口有淡藍色火焰，將干燥的冷燒杯倒翠在火焰上方，燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)水霧。說明生成的氣體是 氫氣氫氣。
③探究試管中剩余固體成分是什么？
【查閱資料】
| 鐵與常見鐵的氧化物 | Fe粉 | FeO | Fe2O3 | Fe3O4 |
| 顏色、狀態(tài) | 黑色粉末 | 黑色粉末 | 紅棕色粉末 | 黑色晶體 |
| 能否被磁鐵吸引 | 能 | 否 | 否 | 能 |
| 能否溶于稀鹽酸 | 能溶，冒氣泡 | 能溶，無氣泡 | 能溶，無氣泡 | 能溶，無氣泡 |
【猜想假設(shè)】猜想1：剩余固體是Fe3O4；猜想2：剩余固體是
Fe和Fe3O4
Fe和Fe3O4
。【實驗探究】丙同學取樣品于試管中，滴加稀鹽酸，發(fā)現(xiàn)固體全部溶解，有氣泡冒出，丙同學認為猜想
2
2
正確。【實驗結(jié)論】鐵和水蒸氣反應(yīng)化學式表達式為
Fe+H2OFe3O4+H2
高溫
Fe+H2OFe3O4+H2
。高溫
【答案】提供水蒸氣；氫氣；Fe和Fe3O4；2；Fe+H2OFe3O4+H2
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布：2024/10/10 5:0:1組卷：7引用：1難度：0.4
相似題
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1．紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504 雙 吸劑”，其標簽如圖所示．同學們對一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計實驗進行探究．
【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液的顏色為淺綠色．
【作出猜想】久置固體中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．
【實驗探究】
（1）為驗證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實驗方法是．如果該物質(zhì)存在，對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學取少量固體混合物投入水中，滴加酚酞后溶液變紅，由此他認為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請說明理由．
（3）某同學取少量固體混合物投入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)固體溶解后溶液呈淺綠色而不是黃色，他由此斷定固體中不存在 Fe2O3，但肯定存在鐵．你認為他的結(jié)論正確嗎？為什么？．
（4）要判斷固體中是否有 CaO 存在，可采用的方法是．發(fā)布：2024/12/7 8:0:1組卷：30引用：1難度：0.1 -
2．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”。某興趣小組的同學設(shè)計了如圖所示的實驗，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，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。
（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
小紅認為不需要做實驗就可以排除猜想Ⅲ，她的理由是。
【實驗驗證】如圖所示，加熱一段時間后，灰黑色的鐵粉逐漸全部變黑，把導氣管放入肥皂水中，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。寫出該氣體燃燒的化學方程式。
（3）探究玻璃管中剩余黑色固體的成分？
同學們討論后認為：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)，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。
【實驗探究】
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)，一會兒之后黑色固體也不變色，則黑色固體中一定沒有（填物質(zhì)名稱）。
②取上述黑色固體少許加入足量的硫酸銅溶液，發(fā)現(xiàn)（填實驗現(xiàn)象），說明黑色固體中一定有鐵和四氧化三鐵。
【實驗結(jié)論】鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學方程式為。發(fā)布：2024/12/12 2:0:2組卷：108引用：4難度：0.5 -
3．紅棗包裝中常使用一種袋裝防腐劑，品名為“504 雙 吸劑”，其標簽如圖所示．同學們對一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計實驗進行探究．【提出問題】久置固體的成分是什么？
【查閱資料】鐵與氯化鐵溶液在常溫下發(fā)生反應(yīng)生成氯化亞鐵，氯化亞鐵溶液的顏色為淺綠色．
【作出猜想】久置固體中可能含有 Fe、Fe2O3、CaO、Ca（OH）2、CaCO3．
【實驗探究】
（1）為驗證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實驗方法是．如果該物質(zhì)存在，對應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學取少量固體混合物投入水中，滴加酚酞后溶液變紅，由此他認為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請說明理由．
（3）某同學取少量固體混合物投入鹽酸中，發(fā)現(xiàn)固體溶解后溶液呈淺綠色而不是黃色，他由此斷定固體中不存在 Fe2O3，但肯定存在鐵．你認為他的結(jié)論正確嗎？為什么？．
（4）要判斷固體中是否有 CaO 存在，可采用的方法是．發(fā)布：2024/12/7 8:0:1組卷：12引用：1難度：0.5
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