已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体...

已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：

①如图所示连接好装置检查气密性装入药品

②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；

③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积

回答下列问题：

(1)实验中先点燃___________处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之______ (填“前”或“后”)

(2)下列实验操作的目的是：

①将铁粉和石棉绒混合均匀___________；

②关闭K___________。

(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是___________。

(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是___________。

(5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组成为___________。

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某研究性学习小组探究铁粉与水蒸气反应后的固体的组成，铁粉与水蒸气反应的化学方程式为________。

基于上述反应所得黑色固体粉末，研究性学习小组提出下列假设并欲做实验分析。

假设一：固体全部是Fe₃O₄

假设二：固体全部是Fe

假设三：固体是________

取铁粉与水蒸气反应后的固体作为样品，进行如下实验探究。

探究1：取少量样品投入硫酸铜稀溶液中，若现象为________，则假设一成立。

探究2：取1.68g样品在纯氧中灼烧后，若质量为________g，则假设二成立。

经过实验探究，假设一、二都不成立。

探究3：取样品4.00g进行如下实验。

B中的溶液是________；实验后经测定样品完全反应，D中剩余固体质量为3.36g，且测得E中沉淀质量为6.0g，则样品中Fe₃O₄的质量分数为________；实验装置中有一明显缺陷是________。

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（15分）新型材料纳米级铁粉与普通铁粉具有不同的性质。已知：在不同温度下，纳米级铁粉与水蒸气反应的固体产物不同，温度低于570℃时，生成FeO；高于570℃时，生成Fe3O4。

（1）写出温度高于570℃时反应的化学方程式　　　　

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（2）中学教材中用下图所示实验装置，完成铁粉与水蒸气反应的演示实验。实验中使用肥皂液的作用是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（3）如果提供给你3支试管、水槽、蒸发皿、胶塞、导管、酒精灯及其必要的仪器和物品，请在答题卷的方框中画出你设计的实验装置示意图（包括反应时容器中的物质）。

说明：①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示。

水槽：　 试管：　 蒸发皿： 　 玻璃导管：　　 或（但应标示出在液面上或液面下）

②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出。如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示。

（4）甲同学对实验后的黑色固体产物X含有哪些物质进行了如下实验：

根据以上实验事实，能确定固体X中存在的物质是　　　　　　　 ，但不能确定X的成分，原因是　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 。

（5）乙同学为了探究实验后的固体产物是否存在Fe3O4设计下列实验方案：

①取固体样品m1 g，溶于足量的稀盐酸；

②向①反应后的溶液中加入足量H2O2的和氨水，充分反应后，过滤、洗涤、干燥；

③将②中所得固体进行灼烧，得到红棕色固体m2 g。

溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 ；m1与m2的比值在　　　　　　 范围内时，才能确定固体样品中一定存在Fe3O4。

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已知在温度低于570 ℃时，还原铁粉与水蒸气反应的产物是FeO，高于570 ℃时，生成Fe3O4。老师用上图所示实验装置，完成了还原铁粉与水蒸气反应的演示实验。

甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质，进行了下列实验：

根据上述实验，下列说法不正确的是

A.试管内的固体一定含有铁粉

B.试管内的固体一定不含有Fe3O4

C.不能确定试管内的固体一定含有FeO

D.可通过将试管内固体彻底还原，分析其质量减小的方法来确定是否含有Fe3O4

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某兴趣小组为了探究铁粉与水蒸气反应的产物，做了下面实验。资料：在不同温度下，铁粉与水蒸气反应的产物不同：

Fe +H2OFeO+H2 ；3Fe + 4H2OFe3O4 + 4H2

实验一：某兴趣小组用如图所示装置，使铁粉与过量水蒸气充分反应并检验固体产物的组成。

(1)实验过程中，应先点燃_______(选填“酒精灯”或“酒精喷灯”)；目的是________，装置中石棉绒的作用是________。

(2)若在实验中的某段时间内生成0.2g H2，则这段时间内参加反应的铁粉质量至少是_____g。

实验二：铁粉完全反应后，兴趣小组对硬质玻璃管中生成的FeO和Fe3O4的质量进行测定，实验流程如图：

(1)实验前检查装置A的气密性：关闭止水夹K，从长颈漏斗向试管内加水，至长颈漏斗中管内的液面高于管外液面，静置一段时间，若液面高度差_____，则气密性良好。

(2)装置A中发生的反应方程式_______。

(3)为了安全，在点燃酒精灯之前，在F装置出口b处必须_______。

(4)装置C中所放试剂为______，装置B的作用是_______。

(5)干燥管E右边又连接干燥管F的目的是______。若无干燥管F，测得Fe3O4的质量将____(填“偏大”、“偏小”或“无影响”)。

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已知Fe2O3与H2反应会因温度不同而可能有Fe3O4生成。某化学兴趣小组在用H2还原Fe2O3的实验中，用磁铁吸出生成的黑色粉末X。为探究X的组成，他们进行了如下实验：

(1)甲同学认为黑色粉末X能被磁铁吸附，因此X是铁。但乙同学不同意他的结论，原因是___________________________。

(2)乙同学先将少量黑色粉末X加入装有足量硫酸铜溶液的烧杯中，振荡，固体部分溶解，有极少量红色物质析出，过滤；然后向滤渣中加入盐酸，再滴加几滴KSCN溶液，溶液出现红色。通过现象分析，丙同学得出X的组成是Fe和Fe3O4。

①滴加KSCN溶液的目的是_____________________。

②若将粉末X直接加入盐酸中，再加KSCN溶液，溶液不出现红色，则不出现红色的原因是(用离子方程式表示) _____________。

(3)丁同学的实验方案：

①操作Z是__________________。

②通过以上数据，得出2.88 g黑色粉末X中各成分的物质的量为____________________________________。

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某研究性学习小组对还原铁粉与水蒸气的反应产物进行科学探究。已知Ca(OH)₂的分解温度为580℃，铁粉与水蒸气反应的温度为900℃：根据下图所示实验装置，进行了还原铁粉与水蒸气的反应实验，实验中观察到肥皂液中产生了大量的气泡。

（1）实验中Ca(OH)₂的作用是________。实验中产生的气体产物是________。

（2）为进一步探究还原铁粉与水蒸气反应固体产物的成分，研究性学习小组将反应后的固体经处理后得到黑色氧化物固体，针对黑色氧化物固体，该小组提出如下的假设并进行了相关的实验：

假设一：固体为FeO

假设二：固体为Fe₃O₄

假设三：________

①限选用下列试剂：盐酸、KSCN溶液、K₃Fe(CN)₆ 溶液、氯水，证明假设一不成立

②为了进一步确定产物的成分，用黑色固体进行了下列实验:

加入足量氯水所发生反应的离子方程式是 ________；检验红褐色固体是否洗涤干净的操作是________；灼烧时盛放固体的仪器是________；若假设二成立，黑色固体最终全部转化成的红棕色粉末的质量是g

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已知酸性条件下有如下反应：。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是

A.Cu B.一定有Cu，可能有

C. D.一定有，可能有Cu

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已知酸性条件下有如下反应：由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或，两者都是红色固体．一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是

A.Cu B.

C.一定有Cu，可能有 D.一定有，可能有Cu

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已知酸性条件下有如下反应：2Cu＋===Cu2＋＋Cu。由于反应温度不同，用氢气还原氧化铜时，可能产生Cu或Cu2O，两者都是红色固体。一同学对某次用氢气还原氧化铜实验所得的红色固体产物作了验证，实验操作和实验现象记录如下：

由此推出本次氢气还原氧化铜实验的产物是(　　)

A. Cu　　 B. Cu2O

C. 一定有Cu，可能有Cu2O　　 D. 一定有Cu2O，可能有Cu

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