常溫下沒(méi)有氧氣存在時(shí)，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但在高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常見(jiàn)的鐵的氧化物和一種氣體。小明設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣反應(yīng)后的產(chǎn)物。
（1）試管底部放一團(tuán)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？用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲，稍后有肥皂泡飄到空中，
說(shuō)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】
資料Ⅰ：常見(jiàn)的鐵的氧化物如下表。
| 常見(jiàn)鐵的氧化物 | 氧化亞鐵（FeO） | 氧化鐵（Fe2O3） | 四氧化三鐵（Fe3O4） |
| 顏色、狀態(tài) | 黑色粉末 | 紅色粉末 | 黑色粉末 |
| 能否被磁鐵吸引 | 否 | 否 | 能 |
【初步驗(yàn)證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。
【討 論】該黑色固體不可能是FeO也不可能是Fe2O3．請(qǐng)寫(xiě)出不可能是Fe2O3的理由
Fe2O3為紅色并且不能被磁鐵吸引
Fe2O3為紅色并且不能被磁鐵吸引
。【猜 想】猜想Ⅰ．試管中剩余固體是鐵。
猜想Ⅱ．試管中剩余固體是四氧化三鐵。
猜想Ⅲ．試管中剩余固體是
鐵和四氧化三鐵
鐵和四氧化三鐵
。【實(shí)驗(yàn)探究】
| 實(shí)驗(yàn)操作 | 實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象 | 實(shí)驗(yàn)結(jié)論 |
| 取適量試管中黑色固體于燒杯中，加入足量稀硫酸，攪拌 | 黑色固體全部溶解，無(wú)氣泡產(chǎn)生 | 正確的猜想是 Ⅱ Ⅱ （填“Ⅰ”、“Ⅱ”或“Ⅲ”） |
3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
高溫
3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
。高溫
相對(duì)原子質(zhì)量：H 1；C 12；N 14；O 16；Si 28；Fe 56；Cu 64。
【考點(diǎn)】實(shí)驗(yàn)探究物質(zhì)的組成成分以及含量；常見(jiàn)氣體的檢驗(yàn)與除雜方法；金屬的化學(xué)性質(zhì)；書(shū)寫(xiě)化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式．
【答案】提供水蒸氣；氫氣；Fe2O3為紅色并且不能被磁鐵吸引；鐵和四氧化三鐵；Ⅱ；3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：82引用：3難度：0.5
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(biāo)簽如圖所示．同學(xué)們對(duì)一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．
【提出問(wèn)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(shí)驗(yàn)探究】
（1）為驗(yàn)證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實(shí)驗(yàn)方法是．如果該物質(zhì)存在，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學(xué)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(rèn)為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由．
（3）某同學(xué)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(rèn)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(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(méi)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。
（2）探究生成的氣體是什么？
猜測(cè)Ⅰ：氧氣
猜測(cè)Ⅱ：氫氣
猜測(cè)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。
【實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證】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。寫(xiě)出該氣體燃燒的化學(xué)方程式。
（3）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)，鐵能與硫酸銅溶液反應(yīng)生成紅色物質(zhì)。
【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(méi)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(méi)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(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），說(shuō)明黑色固體中一定有鐵和四氧化三鐵。
【實(shí)驗(yàn)結(jié)論】鐵與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)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(biāo)簽如圖所示．同學(xué)們對(duì)一包久置的“504 雙吸劑”固樣品 很好奇，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．【提出問(wèn)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(shí)驗(yàn)探究】
（1）為驗(yàn)證固體中 CaCO3是否存在，你采用的實(shí)驗(yàn)方法是．如果該物質(zhì)存在，對(duì)應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論是．
（2）某同學(xué)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(rèn)為固體中有Ca（OH）2，他的判斷正確嗎？請(qǐng)說(shuō)明理由．
（3）某同學(xué)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(rèn)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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