教学资源：探究铁和水蒸气反应的产物同步训练

1、【教学资源】探究铁与水蒸气反应的产物湖北省石首市文峰中学刘涛铁与冷水、热水均不反应，但与水蒸气可以反应。资料显示，在不同温度下，铁粉与水 蒸气反应的产物不同，温度低于570 C时，生成FeO,高于570c时，生成Fe3O4。某学生对此感兴趣， 设计如下实验，进行探究还原铁粉与水蒸气反应的实验，并分析研究产物的组成，也邀请你一起来完成下列探究。用如图所示实验装置， 在硬质玻璃管中放入还原铁粉，连接装置（夹持仪器已略去）其中A装置的作用是。探究生成的气体是什么？【猜想与假设】猜想一：生成的气体可能是氢气；猜想二：生成的气体可能是氧气；【实验探究】加热一段时间后，灰色铁粉逐渐变黑。将生成的气体通入C

2、装置，球形管里装有碱石灰干燥剂，导管口蘸些肥皂水（或洗涤剂溶液），控制气体流速，吹出肥皂泡，当肥皂泡吹到一定大时，轻轻摆动导管，肥皂泡脱离管口后，气泡上升。用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声。则说明“铁与水蒸气”能够进行反应。【分析与评价】实际实验中，B处排出的气体几乎点不着，已知该装置不漏气，使用的各种药品没有质量问题，你认为气体点不着的可能原因是 。改正的措 施是 O【推断与结论】生成的气体是 。该气体燃烧的化学方程式为 O探究试管中剩余固体成分是什么？同学们讨论后认为： 铁与水蒸气反应生成的固体是 “铁的一种氧化物”， 玻璃管内的黑色 固体中还可能含有“过量的铁”。【查阅资料】铁有三种氧化

3、物（FeO、Fe2O3、F.O4）,其中FeO接触到空气会立即由黑色 变为红棕色；铁的三种氧化物都不与硫酸铜溶液反应。【实验探究】实验步骤实验现象实验结论倒出玻璃管中黑色固体，平铺黑色固体/、变色黑色固体中一定没有_于白纸上（填物质名称）取上述黑色固体少许，装入试管，加入足量溶液,且有红色固体出现黑色固体中一定含有【探究结论】铁与水蒸气发生置换反应，有关的化学方程式是 （4）【拓展创新】利用微型仪器“长柄V形玻璃管”改进了图甲装置，设计出图乙装置，并分别选用湿棉花、湿粉笔、芦荟叶、芭蕉茎、氢氧化镁、氢氧化铜等作为供水剂，实验都获 得成功。甲、乙装置相比，乙装置有很多优点，请你写出一条： 。分析

4、上述供水剂的供水原理，其中正确的是 （填字母）图乙A.疏松、多孔的物质，有良好的吸水和保水性能B.新鲜的富水植物，在受热时水分容易释放出来C.本身不含水的固体物质，不能用作供水剂有人建议将烧瓶中的水可改用纯碱晶体（Na2CO3?10H2。），经评价发现该方案可行，请分析其理由是。参考答案提供水蒸气；可能的原因：产生的H2太少，水蒸气过多；改正措施：增加还原铁粉的用量，控制烧瓶加热温度，避免产生大量水蒸气。（或增加干燥剂的用量） 2H2点燃+ O2=2H2O;化合反应；实验步骤实验现象实验结论氧化亚铁和氧化铁硫酸铜黑色固体部分溶解铁和四氧化三铁高温3Fe+4H2。（气）Fe3O4 + 4H2操作

5、简单； AB;纯碱晶体受热产生平稳的水蒸气流，也能避免产生大量水蒸气。同步训练1 .常温下，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应，生成四氧化三铁（磁铁矿的主 要成分）和氢气。请设计实验，证明铁粉与水蒸气能够发生反应并且产生了氢气。铁粉与水蒸气反应的化学方程式是： ,该反应的基本反应类型是 。某同学用如图所示装置进行实验（D可以重复利用），请你协助该小组同学完成以下实验:实验结束后，发现 B中铁粉全部转化产生了黑色块状固体，为了证明黑色固体不是铁粉，该 兴趣小组同学取黑色固体进行实验，请你帮他们完成下列实验报告：实验操作实验现象实验结论黑色固体不是铁粉为了除去B中出来的水蒸气，该小组同学

6、在C中首先连接了 D作为洗气装置对氢气进行干燥, 则D瓶中填装的药品可以是;为了收集和验证所产生的氢气，该同学使用D作为气体的收集装置，则气体应该从 （填A做气体的发生装“a"或"b"）通入。实验室通常用浓盐酸与二氧化镒共热的方法来制取氯气，一般可选用装置置，理由是2 .常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应生成一种常 见铁的氧化物和一种气体。小明很好奇，设计如下实验探究铁粉与水蒸气反虚后的产物。湿棉花铁粉肥皂液试管尾部放一团湿棉花的目的是 。探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是

7、探究试管中剩余固体成分是什么?【查阅资料】常见铁的氧化物FeOFe2O3Fe3O4颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体能否被磁铁吸引否否能【初步验证】试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引。【猜想与假设】猜想一：剩余固体是Fe与Fe3O4；猜想二：剩余固体是 【实验探究】实验操作实验现象及结论【实验结论铁和水蒸气反应的化学方程式为 。【反思与交流】该黑色固体不可能是F62O3,理由是参考答案高温1. 3Fe +4H2O （气）Fe3O4+4H2；置换反应；实验操作实验现象实验结论取少量黑色固体加入足 量的稀盐酸，充分反应产生气泡黑色固体不是铁粉浓硫酸；b.该反应是固液反应，反应条件是加热。2.提供水蒸气； H2 【猜想与假设】猜想二：剩余固体是Fe3O4【实验探究】实验操作实验现象及结论取少量黑色固体于试管中，