水蒸气能与铁粉在高温下反应，生成氢气和铁的一种氧化物X．为验证生成物的成分，现称量一定量铁...

水蒸气能与铁粉在高温下反应，生成氢气和铁的一种氧化物X．为验证生成物的成分，现称量一定量铁粉，进行如下实验。

(1)收集氢气的试管口向下是因为_____，点燃氢气前应先检验_____

(2)氧化物X的成分确定：

（初步判断）已知铁的氧化物中氧化亚铁、四氧化三铁均为黑色、氧化铁为红色，且只有四氧化三铁能被磁铁吸引。写出判断氧化物成分的简单方法_____。

（定量测量）通过测定氧化物X中铁、氧两元素质量比，可确定氧化物X的种类。简要写出测定方法__。若氧化物X为四氧化三铁，反应的化学方程式为___。

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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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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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（6分）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】

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_______________________________。

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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）试管尾部放一团湿棉花的目的是　　 　　 　　 。

（2）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　　 　　　 　　 。写出该反应的化学方程式 　　　 　　　　 。

（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　　 　　 　　　 ；猜想二：剩余固体是　 　　 　　　　 。

【实验探究】

【实验结论】铁和水蒸气反应的化学方程式为　　 　　　　 　　 。

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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）试管尾部放一团湿棉花的目的是_____，

（2）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_____。

（3）探究试管中剩余固体成分是什么?

[查阅资料]

几种常见铁的氧化物的颜色、状态及能否被磁铁吸引如下表所示。

Fe3O4能与稀硫酸反应而溶解，溶液变黄

[初步验证]

试管中剩余固体为黑色，能全部被磁铁吸引，则剩余固体中一定不含氧化物_____。

[猜想与假设]

猜想一:剩余固体是Fe3O4;

猜想二:剩余固体是_____。

[实验结论]铁和水蒸气反应的化学方程式为_____，

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