在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体，某化学 学习小组的同学对此...

在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见铁的氧化物和一种气体，某化学 学习小组的同学对此反应甩感兴趣，在小组集体协作下设计了如下实验，以探究铁粉与水蒸气反应后的产物，也邀请你一起来完成下列探究：

(1)A装置的作用是___；

(2)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）将生成的气体通入C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．

（推断）生成的气体是___．

(3)探究试管中剩余固体成分是什么？

（查阅资料）

（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和Fe3O4；

猜想二：剩余固体是：___．

（实验探究）

[实检结论]铁与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FeO、Fe2O3，理由是___．

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在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组用以下装置进行研究：

（查阅资料）I . 碎瓷片能防爆沸，碱石灰能作干燥剂。II. 氢气的化学性质与一氧化碳相似。

III. 铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引。

（推断）(1)观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是____________。

(2)探究B装置中剩余固体成分是什么？

（初步探究）B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

（猜想与假设）

猜想一：剩余固体是Fe和Fe3O4 猜想二：剩余固体是___________。

（实验探究）

（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为_______，该反应为_________(填基本反应类型)。

（含量测定）取B装置中剩余黑色固体5g，与足量的CO反应后，所得固体质量为4.36 g，则原剩余黑色固体中Fe3O4的质量分数为___________。

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在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组进行如下探究。

（1）探究气体的成分。

【查阅资料】碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；硫酸铜是白色，易吸水。

【推断与探究】小明根据化学知识推断生成的气体时氢气，为了使同学们信服，他按ABCEDE的

顺序连接好实验仪器进行试验验证，他在装置D、装置D右边的装置E中观察到的现象分别是_________________、_________________。在装置C、D之间的装置E的作用是______________________。

装置A中的碎瓷片的作用是______________________。

（2）探究B装置中剩余固体成分。

【查阅资料】

①四氧化三铁能与盐酸反应生成氯化亚铁、氯化铁和水。

②氯化铁能与铁反应生成氯化亚铁。

③氧化亚铁和氧化铁不能被磁铁吸引，铁和四氧化三铁能被磁铁吸引。

【初步探究】装置中剩余固体全部是黑色的，并且都能被磁铁吸引。

【猜想与假设】

猜想1：固体成分是四氧化三铁；

猜想2：______________________

【探究与结论】小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，则猜想1正确；若固体全部溶解，有气泡冒出，则猜想2正确。

铁与水蒸气反应的化学方程式为_________________________。

【反思与拓展】①小张根据查阅资料所得的信息分析得出：“小华取少量黑色固体于试管中，加入足量的稀盐酸，她认为若固体全部溶解，没有气泡冒出，就认为剩余固体是四氧化三铁”的结论是错误的。他的理由是________________。

②若将若将B装置中剩余的黑色固体20.3g，经过一系列转化，全部变为氧化铁（设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为___________________。

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在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体。某兴趣小组请你参与研究：铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质和利用。实验装置如下图所示(夹持仪器略)

（推断）　 观察到D中的黑色固体变红，则B中生成的气体是_______；

（实验探究）　 B装置中的剩余固体是什么？

（查阅资料）(1)碎瓦石能防止爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物；

(2)铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引；

（初步探究） B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

（猜想和假设）

猜想一：剩余固体是Fe3O4；

猜想二：剩余固体是___________；

（实验探究）

（实验结论）铁与水蒸气反应的化学方程式为_________________________________。

（成分再利用）若将B装置中剩余的黑色固体ag，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe2O3(假设转化过程中铁元素无损耗)，增加的质量为x，则x的取值范围为_____________。(用a来表示，精确到0.01)

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在高温下，铁与水蒸气能发生反应生成一种常见的铁的氧化物和一种气体．某兴趣小组请你参与研究：铁与水蒸气反应一段时间后剩余固体物质的成分、性质及再利用．

（1）【推断】观察到D中黑色固体变红，则B中生成的气体是　　　　　　　　 （2）探究B装置中剩余固体成分是什么？

【查阅资料】

1．碎瓦片能防爆沸，碱石灰是氧化钙和氢氧化钠的混合物

2．铁的氧化物中，只有Fe2O3是红棕色，其余均为黑色，只有Fe3O4能被磁铁吸引．

【初步探究】B装置中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引

【猜想与假设】

猜想一：剩余固体是Fe3O4

猜想二：剩余固体是　　　　　　　

【实验探究】

【实验结论】铁与水蒸气反应的化学方程式为　　　　　　　

（3）【成分再利用】若将B装置中剩余的黑色固体ag，经过一系列转化，全部变为红棕色固体Fe2O3（假设转化过程中铁元素无损耗），增加的质量为x，则x的取值范围为　　　　　　　　 ．

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重庆一中化学兴趣小组设计了如下实验探究铁粉与水蒸气的反应。

[查阅资料]

（1）铁粉与常温下、高温下的液态水都不会反应，但高温下会与水蒸气反应生成一种气体和一种铁的氧化物。

（2）铁粉及铁的氧化物的相关性质

（3）铁粉、铁的氧化物都能与稀盐酸反应，但只有铁粉反应后会生成一种气体。

[步骤一]确定实验方案

（1）下列四个方案中，不能达到实验目的的是_______________________(填序号)。

（2）小组同学最终确定如图所示装置进行实验。如图连接好装置，进行实验前首先应进行的操作是______________________；

[步骤二]探究反应生成的气体

（3）点燃酒精灯，将产生的气体通入肥皂液，观察到有肥皂泡往上飘到空中，用燃着的木条靠近肥皂泡，发现里面的气体能燃烧。写出肥皂泡中气体燃烧的化学反应式______________________；

[步骤三]探究反应后剩余的固体

猜想①：Fe与Fe3O4 ；猜想②：Fe3O4；猜想③：Fe 和Fe2O3；猜想④：FeO和Fe3O4。

（4）反应一段时间后，收集到的固体均为黑色，用磁铁靠近，黑色固体能全部被磁铁吸引。从而排除猜想________________________(填序号)。

（5）进行实验探究

（6）由此可得出，铁粉与水蒸气的化学反应式为_______________________。

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某校化学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18世纪末，法国科学家拉瓦锡曾经做了这样—个实验：让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成了一种气体。同学们对这个实验很感兴趣：难道高温下红热的铁能与水蒸气反应?生成的气体又是什么?带着这些疑问，他们设计了如图所示的装置进行探究。

（1）已知试管内湿棉花不参加化学反应，它的作用是_________________；

（2）若干燥从a导管出来的气体，应从_______（选填“b”或“c”） 端管口通入；

（3）对化学变化过程中生成的气体同学们有以下猜想：

猜想一：生成的气体可能是氢气　　　　　 猜想二：生成的气体可能是_________。

（4）请你对猜想二进行探究

（5）其实红热的铁遇到水蒸气，生成一种可燃性气体的同时，还会生成一种黑色固体。请你写出反应的文字表达式________。

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目前工业上氢气的大规模生产多采用甲烷的重整，即甲烷与水蒸气经高温催化反应生成氢气和一氧化碳。某化学兴趣小组为检验反应后的混合气体(以下简称合成气")中是否含有氢气和一氧化碳、同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如下图所示的实验。(假设每步均反应完全)

(査阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水)

(1)请写出一氧化碳与氧化铁在高温条件下反应的化学方程式_____；

(2)实验开始前要先通一会“合成气”，然后再点燃B处的酒精喷灯，目的是_____；

(3)装置E的作用是_____；

(4)装置C和D的连接顺序颠倒，会影响实验操作，原因是_____。

(5)实验结束后，测得装置ACD的质量均増加，其中装置C増加了2.7g，装置D増加了2.2g.则可推断出该“合成气”的组成物质为_____(写化学式)

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某化学兴趣小组为了验证甲烷与水蒸气经高温催化反应得到的混合气体（以下简称“合成气”）中含有生成的氢气和一氧化碳，同时检验“合成气”中是否含有未反应完的甲烷和水蒸气，进行了如图所示的实验．

查阅资料知，氧化铁与氢气在高温条件下反应生成铁和水；氧化铁与甲烷在高温条件下反应生成铁、二氧化碳和水．

（1）请写出甲烷与水蒸气在高温催化条件下反应的化学方程式　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（2）实验开始前要先通一会“合成气”，然后再点燃B处的酒精喷灯，目的是　　　　　　　　　 ．

（3）装置C和D的连接顺序颠倒，会影响实验操作，原因是　　　　　　　　　　　　　　　 ．

（4）实验结束后，测得装置A、C、D的质量均增加，其中装置C增加了3.6g，装置D增加了3.3g．假设加热时“合成气”在装置B中反应完全，则可推断出该“合成气”的组成物质为　　　　 （写化学式）．

（5）装置A与E在实验过程中的作用分别是　　　　 、　　　　　　　　　　　　 ．

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某校科学兴趣小组的同学在阅读资料时发现，18 世纪末，法国化学家拉瓦锡做了一个实验:让水蒸气通过一根烧红的枪管，生成一种难溶于水的气体。同学们对此实验感兴趣。

[实验猜想]

（1）猜想Ⅰ生成的气体是CO；猜想Ⅱ生成的气体是氢气；猜想Ⅲ生成的气体可能是_______。

[探究设计]

（2）很多学生提出实验猜想I不可能成立，请你说出不成立的理由是________。

（3）写出图中标号的仪器名称: ①________：②_________。

（4）根据实验设计图示分析实验装置A的作用是_________。

（5）利用实验装置A~E进行实验探究，实验装置C的作用是________。实验中观察到装置D中氧化铜由黑色变成红色，说明装置B中反应生成的气体具有_______(填“氧化性”或“还原性”)。

（6）实验观察到装置D中由黑变红和装置E中无水CuSO4变蓝，说明你的实验猜想_______(填“成立”或“不成立”)；写出装置D中发生的化学反应方程式是_______。

（7）实验观察到装置B中的铁粉变成了黑色固体，写出B中化学反应方程式________。

（8）若对装置D不加热，要收集到干燥纯净的该气体，可择收集装置F或装置G，干燥管a应连接_____________(填“b”、“c”、“d”、“e”)处。

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