Question

【題目】拉瓦錫曾經(jīng)做了這樣一個實驗：讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管，生成了一種氣體。同學(xué)們對這個實驗很感興趣，設(shè)計了如圖所示的裝置進行探究：在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗”（石棉絨是耐高溫材料，不與水和鐵反應(yīng)）。

（1）反應(yīng)一段時間后，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到有爆鳴聲時，說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應(yīng)，生成_____（寫化學(xué)式）。

（2）實驗中石棉絨的作用是_______。

（3）探究玻璃管中剩余固體成分是什么？

（查閱資料）1.常見鐵的氧化物的性質(zhì)

常見鐵的氧化物	FeO	Fe2O3	Fe3O4
顏色、狀態(tài)	黑色粉末	紅棕色粉末	黑色晶體
能否被磁鐵吸引	否	否	能
與稀硫酸反應(yīng)	生成FeSO4	生成Fe2(SO4)3	生成FeSO4 、Fe2(SO4)3

2.鐵可與硫酸鐵溶液反應(yīng)生成硫酸亞鐵。

（初步驗證）玻璃管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引。

（猜想與假設(shè)）猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是_______。

（實驗探究）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
將玻璃管中的剩余固體取出，放入試管中，加入過量的稀硫酸。	有氣泡產(chǎn)生	______

（反思與交流）往剩余固體中加入過量的稀硫酸后，若無氣體產(chǎn)生，你_______（填“能”或“不能”）確定剩余固體成分，原因是________。

Answer 1

【答案】H2 增大鐵粉與水蒸氣的接觸面 Fe3O4 剩余固體是Fe和Fe3O4 不能 四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在

【解析】

（1）由實驗現(xiàn)象“用點燃的火柴靠近肥皂泡，聽到有爆鳴聲”可知，反應(yīng)后生成了氫氣，其化學(xué)式為H2，故填H2。

（2）實驗中石棉絨增大了鐵粉與水蒸氣的接觸面，使反應(yīng)的速率加快，故填增大了鐵粉與水蒸氣的接觸面。

（3）由“玻璃管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引”可猜想反應(yīng)后產(chǎn)生的固體為Fe3O4，故填Fe3O4；

由將玻璃管中的剩余固體取出，放入試管中，加入過量的稀硫酸，有氣泡產(chǎn)生，說明剩余固體中含有鐵，則剩余固體為Fe和Fe3O4，故填剩余固體為Fe和Fe3O4；

往剩余固體中加入過量的稀硫酸后，若無氣體產(chǎn)生，則不能確定剩余固體成分，故填不能；

不能確定剩余固體成分的理由是四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在，故填四氧化三鐵與稀硫酸反應(yīng)生成硫酸鐵，硫酸鐵會與鐵反應(yīng)生成硫酸亞鐵，無法觀察到氣泡，不能確定鐵的存在。