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菁優(yōu)網(wǎng)常溫下沒有氧氣存在時,鐵與水幾乎不反應,但高溫下,鐵與水蒸氣能反應生成一種常見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇,設計如下實驗探究鐵粉與水蒸氣反應后的產(chǎn)物。
(1)試管尾部放一團濕棉花的目的是
提供水蒸氣
提供水蒸氣

(2)探究生成的氣體是什么?用燃著的木條靠近肥皂泡,有爆鳴聲,稍后有肥皂泡飄到空中。說明生成的氣體是
H2
H2

(3)探究試管中剩余固體成分是什么?
【查閱資料】
①Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O;②Fe2O3+6HCl=2FeCl3+3H2O
常見鐵的氧化物 FeO Fe2O3 Fe3O4
顏色、狀態(tài) 黑色粉末 紅棕色粉末 黑色晶體
能否被磁鐵吸引
【初步驗證】試管中剩余固體為黑色,能全部被磁鐵吸引。
【猜想與假設】猜想一:剩余固體是Fe與Fe3O4;猜想二:剩余固體是
Fe3O4
Fe3O4
。
【實驗探究】
實驗操作 實驗現(xiàn)象及結(jié)論
取少量黑色固體于試管中,加入足量
稀鹽酸
稀鹽酸
觀察到固體全部溶解,且無氣泡冒出,則
猜想
正確
【實驗結(jié)論】鐵和水蒸氣反應的化學方程式為
3Fe+4H2O
高溫
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O
高溫
Fe3O4+4H2
。
【反思與交流】該黑色固體不可能是Fe2O3,理由是
Fe2O3是紅棕色粉末
Fe2O3是紅棕色粉末
。
【答案】提供水蒸氣;H2;Fe3O4;稀鹽酸;二;3Fe+4H2O
高溫
Fe3O4+4H2;Fe2O3是紅棕色粉末
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/3 8:0:9組卷:12引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.水是生命之源,是永遠值得探究的物質(zhì),人類對水的探究從未停止。
    【提出問題】水是由什么組成的?
    【查閱資料】通過點燃氫氣和電解水實驗的方法都可以證明水的組成。
    經(jīng)典回顧一:1783年,拉瓦錫用圖1所示裝置探究水的組成。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【實驗步驟】往A杯中滴加少量的水,水通過灼熱的鐵管時發(fā)生汽化,水蒸氣與灼熱的鐵反應,生成一種黑色固體四氧化三鐵和“可燃空氣”,將氣體通過放在冷水中的銅管,在B裝置中收集到純凈的“可燃空氣”。最終拉瓦錫證明了水的組成。
    【實驗分析】
    ①將氣體通過放在冷水中的銅管,目的是除去
     
    。
    ②“可燃空氣”被證實是氫氣。寫出水蒸氣與灼熱的鐵反應的文字表達式
     
    。
    經(jīng)典回顧二:
    1800年,英國化學家尼克爾森通過電解水得到氫氣和氧氣,后人不斷研究和改進該實驗。
    某校興趣小組的同學設計了圖2所示的實驗來探究水的組成。
    【實驗步驟】①先用大注射器抽取一定量的硫酸鈉溶液,從A中的圓孔注入;
    ②用兩個橡膠帽塞住右邊兩個出氣口,用帶針頭的小注射器分別在出氣口1和2處抽氣,液面上升,直至水流充滿正負兩極;
    ③接通電源,帶C中氣體體積達到最大刻度時,關(guān)閉電源,仔細觀察實驗裝置中的現(xiàn)象;
    ④分別用帶針頭的注射器抽取氣體并檢驗。
    【交流與反思】
    (1)步驟①中加入硫酸鈉溶液的作用是
     
    。
    (2)步驟②的目的是
     
    。
    (3)步驟③中觀察到兩極上均有氣泡出現(xiàn),并且A中液面
     
    (填“上升”或“不降”)。
    發(fā)布:2024/9/26 11:0:1組卷:13引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.學習了氧氣的性質(zhì)后,同學們對鐵絲的燃燒實驗產(chǎn)生了濃厚的興趣,于是實驗小組的同學開展了一次關(guān)于鐵絲的項目化探究活動。
    任務一:了解鐵絲的組成
    查閱資料:
    鐵絲是用低碳鋼拉制成的一種金屬絲,其主要成分為鐵。為了耐用還加入了一些碳。鐵絲按用途不同,成分也不一樣,還可能含有鐵、鈷、鎳、銅、鋅等物質(zhì)。鐵絲按粗細分為不同型號。如果鐵絲在空氣中放久了,表面還會生成致密氧化膜,一般為三氧化二鐵。
    按物質(zhì)分類,鐵絲屬于
     
    。
    任務二:探究鐵絲含碳量和燃燒劇烈程度的關(guān)系
    將不同含碳量的鐵絲放入氧氣中燃燒,實驗現(xiàn)象的記錄如下,請你完成表格。
    物質(zhì) 含碳0.05%的鐵絲 含碳0.2%的鐵絲 含碳0.6%的鐵絲
    燃燒時的現(xiàn)象 劇烈燃燒,極少火星 劇烈燃燒,少量火星
     
    結(jié)論:鐵絲含碳量越高,燃燒越劇烈。
    任務三:探究鐵絲燃燒時間的影響因素
    設計與步驟:按如圖實驗裝置進行實驗,在檢測到氧氣的濃度升高且穩(wěn)定后,伸入纏繞成不同形狀鐵絲并點燃的木質(zhì)火柴。
    觀察與記錄:
    鐵絲螺旋形狀 小螺旋 大螺旋
    組號
    氧氣濃度 67% 80% 84% 74% 80% 87%
    燃燒時間/s 13分15秒 9分19秒 7分08秒 11分03秒 9分19秒 7分07秒
    解釋與結(jié)論:
    (1)實驗開始時,向過氧化氫溶液中加入
     
    ,可以使氧氣濃度快速升高。
    (2)設計①②③組實驗的目的是
     
    。
    (3)實驗證明鐵絲燃燒時間與鐵絲螺旋形狀無關(guān),與氧氣濃度有關(guān)。其中能證明燃燒時間與鐵絲螺旋形狀無關(guān)的證據(jù)是
     

    (4)過氧化氫溶液的作用
     
    發(fā)布:2024/9/26 16:0:1組卷:15引用:1難度:0.5
  • 3.學習化學的重要途徑是科學探究。
    【探究一】“空氣中氧氣含量測定”的再認識。
    【查閱資料】燃燒過程中,當氧氣體積分數(shù)小于7%時,紅磷就無法繼續(xù)燃燒。已知鐵生銹是與空氣中的氧氣和水發(fā)生緩慢氧化的過程,二者反應生成一種紅棕色的固體。
    【提出問題】根據(jù)鐵生銹的原理,探究用鐵能否準確測定空氣中氧氣的含量。
    菁優(yōu)網(wǎng)
    【實驗1】如圖1所示,第一天現(xiàn)象不明顯,通過長達7天的測定,計算得出空氣中氧氣含量為19.1%。
    (1)與用紅磷燃燒的方法相比,用鐵絲生銹的方法測定空氣中氧氣含量的缺點是
     
    ,但實驗準確度更高,從實驗原理角度分析,原因是
     
    ,寫出紅磷燃燒反應的符號或文字表達式
     
    。
    【實驗2】如圖2所示,8分鐘后測得的數(shù)據(jù)如下表所示。
    實驗前的體積 實驗后的體積
    集氣瓶內(nèi)空氣 燒杯內(nèi)蒸餾水 燒杯內(nèi)剩余蒸餾水
    130.0mL 90.0mL 63.6mL
    (2)根據(jù)表中的數(shù)據(jù)計算,改進實驗后測得空氣中氧氣體積分數(shù)是
     
    (計算結(jié)果精確到0.1%)。
    (3)通過上述實驗探究,我們發(fā)現(xiàn)鐵粉可比鐵絲更加快速地完成實驗,你認為可能的原因是
     
    (填字母)。
    A.相同條件下,鐵粉與反應物間有更大的接觸面積,使反應更快
    B.兩者是不同物質(zhì),鐵粉的化學性質(zhì)更活潑,更容易與氧氣反應
    C.食鹽水、活性炭粉等會加速鐵生銹
    【反思與評價】
    (4)寫一條防止生活中鐵制品生銹的方法
     

    【探究二】有一種淡黃色粉末可制備消毒殺菌劑。興趣小組對其成分進行了探究。
    【提出問題】淡黃色固體是什么?
    【查閱資料】
    ①硫粉是一種淡黃色固體,難溶于水,燃燒生成刺激性氣味的有毒氣體。
    ②過氧化鈉(Na2O2)是一種淡黃色固體,能與水反應放出氣體。
    【設計實驗】
    方案一:取少量該固體粉末于試管中,加5mL水,振蕩并觀察現(xiàn)象。
    方案二:在燃燒匙里放少量該固體,在酒精燈上加熱,觀察現(xiàn)象。
    (5)經(jīng)討論,興趣小組決定采用方案一,其理由是
     
    (填字母)。
    A.操作簡單
    B.防止實驗污染
    C.節(jié)約能源
    【實驗驗證】用如圖裝置實驗,將淡黃色粉末加入試管中。
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    (6)若淡黃色粉末為硫粉,則
     
    (選填“有”或“無”)現(xiàn)象。
    (7)若淡黃色粉末為過氧化鈉,可觀察到試管中的現(xiàn)象是
     
    ,燒杯中的導管口也出現(xiàn)氣泡,說明該反應
     
    (填“吸熱”或“放熱”)。
    【實驗結(jié)論】實驗確定該淡黃色粉末是過氧化鈉。
    發(fā)布:2024/9/27 1:0:4組卷:17引用:2難度:0.5
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