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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应后的产物.
(1)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.说明生成的气体是氢气.
(2)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
Fe3O4+8HCl═FeCl2+2FeCl3+4H2O
【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Fe2O3,理由是
 
考点:实验探究物质的性质或变化规律,书写化学方程式、文字表达式、电离方程式
专题:科学探究
分析:实验探究试管中剩余固体成分是什么,当然需要知道:能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一Fe与Fe3O4;又不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe3O4;验证猜想一与猜想二,关键是否含有Fe.根据“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”和猜想,书写化学方程式;熟记常用物质的性质:如Fe2O3红棕色粉末.
解答:解:
【猜想与假设】能被磁铁吸引的只有Fe与Fe3O4,则猜想一Fe与Fe3O4;又不可能只有Fe没有其他反应产物,猜想二是Fe3O4;验证猜想一与猜想二,关键是否含有Fe.
【实验探究】根据铁与稀盐酸反应产生气体,进行设计实验:
实验操作实验现象及结论
取少量黑色固体于试管中,加入足量的稀盐酸若固体全部溶解,没有气泡冒出,则猜想二正确.
若固体全部溶解,有气泡冒出,则猜想一正确.
【实验结论】根据“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”和猜想,则铁和水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2↑.
【反思与交流】该黑色固体不可能是Fe2O3,理由是Fe2O3红棕色粉末且不能被磁铁吸引.
故答案为:
(2)【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,加入足量的稀盐酸.若固体全部溶解,没有气泡冒出,剩余固体是Fe3O4.若固体全部溶解,有气泡冒出,剩余固体是Fe与Fe3O4
【实验结论】3Fe+4H2O
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
【反思与交流】Fe2O3是红棕色粉末
点评:本题考查铁及其化合物的性质实验,题目难度较大,注意利用题目中的信息进行书写化学方程式.
练习册系列答案
相关习题

科目:初中化学 来源: 题型:

除去下列物质中含有的少量杂质(括号内的物质),所选试剂不合理的是(  )
A、CaO (CaCO3):稀盐酸
B、NaOH溶液[Ca(OH)2溶液]:碳酸钠溶液
C、Cu(Fe):硫酸铜溶液
D、CO(CO2):氢氧化钠溶液

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科目:初中化学 来源: 题型:

石家庄42中化学兴趣小组根据如图所示进行模拟炼铁的实验,并对产物成分进行探究.
经初步分析,无色气体A不含单质气体,黑色粉末B含有两种单质中的一种或是两种,高炉炼铁的原理为:Fe2O3+3CO
 高温 
.
 
2Fe+3CO2,请写出反应器中一氧化碳是如何产生的化学方程式:
 

兴趣小组又分成甲、乙两组分别对无色气体A和黑色粉末B的成分进行探究.
【猜想与假设】
甲组在分析了炼铁的原理后,认为无色气体A中可能有CO2,也可能是未反应的
 

乙组认为黑色粉末的成分中存在碳和铁.
【实验探究】
(1)为验证甲组的猜想,大家按图示进行实验(箭头表示气体流向):

当看到Ⅰ中澄清石灰水变浑浊,Ⅲ中灼热的氧化铜变红,可以确定无色气体A的成分为
 

(2)为验证乙组中假设三成立,大家用物理和化学两种方法来进行探究
实验方法实验操作实验现象实验结果
物理方法取黑色粉末少许,用磁铁接触
 
黑色粉末中含有碳和铁
化学方法取少量黑色粉末B于试管中,加入过量的
 
有气泡产生,部分固体未溶解黑色粉末中含有碳和铁
写出黑色粉末B中加入过量的稀盐酸反应的化学方程式:
 

【交流反思】
在做甲组的实验中发现其存在一个很不环保的缺陷,请指出来
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

石灰石是我县最丰富的矿藏之一,用途极为广泛,除了可以生产石灰和水泥外,工业上还常以石灰石为原料采用沉淀法生产碳酸钙.,用这种方法得到的碳酸钙是一种极细的粉末,在工业上又称为轻质碳酸钙,常作为牙膏中的摩擦剂,某工厂利用下列工艺流程生产轻质碳酸钙:请根据以上信息回答下列问题:

(1)写出上述方案①中处的化学方程式
 

(2)举出A的一种其他用途
 

(3)由A→B的转化所发生的化学反应的基本类型为
 

(4)该设计方案的优点是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

早在春秋战国时期,我国就开始生产和使用铁器.工业上炼铁的原理是利用一氧化碳和氧化铁的反应.某化学兴趣小组利用如图装置进行实验探究,请按要求填空:
(1)写出CO还原Fe2O3的化学方程式
 

(2)实验中盛澄清石灰水的试管中可观察到的现象是
 

(3)如图导气管口放置点燃的酒精灯的目的是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

某研究性学习小组的同学为探究金属镍(Ni,银白色金属)和铜的活动性顺序,进行了一系列实验活动.请你一起参与他们的活动,并回答有关问题.
探究活动一、金属镍和铜的活动性顺序
实验方案实验现象实验结论
将金属镍加入到盛有硫酸铜溶液的试管中溶液的颜色变浅,有
 
色固体析出
镍比铜的金属活动性强
若在生成物中Ni为+2价,则该反应的化学方程式为
 

实验过程中,小组同学还发现试管中有无色气体产生的“异常”现象,十分好奇,于是继续进行探究活动.
探究活动二、无色气体的成分是什么?
【猜想假设】A.氢气   B.氧气   C.二氧化硫   D.二氧化碳   E.一氧化碳
【分析推理】小明认为无色气体不可能是二氧化碳或一氧化碳,理由是
 

小红根据二氧化硫能够形成酸雨的事实,推测二氧化硫能溶于水,且水溶液应该呈酸性能使指示剂变色小组同学认为小红的观点合理,于是将收集到到气体收入
 
溶液中,发现溶液不变色,证明无色气体不是二氧化硫.
综上所述,小组同学认为,无色气体可能是氢气,或者氧气.
【设计方案】为确定气体成分,小组同学设计了如下实验方案:
用如图所示装置进行实验,先
 
,然后将燃着的木条放在尖嘴处,发现气体燃烧并发出淡蓝色火焰,证明无色气体可能是氢气.
该实验方案中浓硫酸的作用是
 

【评价与反应】小组同学认为,还可以补充一个实验,验证无色气体中含有氢元素,从而进一步证明无色气体可能是氢气.他们应补充的实验是
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

为了制取并验证二氧化碳的性质,次仁同学设计了如图实验装置,请根据图示回答问题:
(1)装置A中发生的化学方程式为
 

(2)实验开始一段时间后,装置B中的现象是紫色石蕊溶液
 
,原因是(用化学方程式解释)
 

(3)次仁同学观察到装置C中澄清石灰水变浑浊,请你和他一起写出反应的化学方程式为
 

(4)次仁同学观察到D中蜡烛由下到上依次熄灭,说明CO2具有的性质有
 

(5)反思与验证:次仁同学的以上实验非常成功.他想:如果将实验后B试管中的红色溶液加热一段时间,又会有什么现象呢?于是,次仁同学做了这个实验,发现溶液由红色变为
 
色,次仁同学不明白原因,请你帮次仁同学用化学方程式解释原因
 

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科目:初中化学 来源: 题型:

下列图象与对应的实验不相符的是(  )
A、
表示向pH=13的氢氧化钠溶液中逐滴加入pH=1的盐酸
B、
表示向溶质质量分数相同、等质量的稀硫酸中分别加入足量的金属镁和锌
C、
表示将一定质量的不饱和硝酸钾溶液恒温蒸发至有晶体析出
D、
表示向氢氧化钠与氯化钡的混合溶液中逐滴加入稀硫酸

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科目:初中化学 来源: 题型:

稀盐酸、稀硫酸中都含有粒子是
 
(用化学符号表示).如图是某盐酸试剂瓶标签上的部分文字说明,若要配制100g溶质质量分数为14%的稀盐酸,需要量取该盐酸的体积为
 
mL(精确到0.1mL)

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