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后的產物(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,但高溫下鐵與水蒸氣能反應,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
小紅認為不需要做實驗就可以排除猜想Ⅲ,她的理由是 反應物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫反應物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫。
【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 2H2+O2 點燃 2H2O2H2+O2 點燃 2H2O。
(3)探究玻璃管中剩余黑色固體的成分?
同學們討論后認為:鐵與水蒸氣反應生成的固體是“鐵的一種氧化物”。玻璃管內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,FeO、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,鐵能與硫酸銅溶液反應生成紅色物質。
【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)現紅棕色的物質,一會兒之后黑色固體也不變色,則黑色固體中一定沒有 氧化亞鐵、氧化鐵氧化亞鐵、氧化鐵(填物質名稱)。
②取上述黑色固體少許加入足量的硫酸銅溶液,發(fā)現 固體部分溶解,析出紅色固體,溶液由藍色變成淺綠色固體部分溶解,析出紅色固體,溶液由藍色變成淺綠色(填實驗現象),說明黑色固體中一定有鐵和四氧化三鐵。
【實驗結論】鐵與水蒸氣發(fā)生反應的化學方程式為 3Fe+4H2O 高溫 Fe3O4+4H23Fe+4H2O 高溫 Fe3O4+4H2。
點燃
點燃
高溫
高溫
【答案】提供水蒸氣;反應物中不含有硫元素,不能生成二氧化硫;2H2+O2 2H2O;氧化亞鐵、氧化鐵;固體部分溶解,析出紅色固體,溶液由藍色變成淺綠色;3Fe+4H2O Fe3O4+4H2
點燃
高溫
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/12/12 2:0:2組卷:108引用:4難度:0.5
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【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
(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.你認為他的結論正確嗎?為什么?
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