教學(xué)資源：探究鐵和水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物同步訓(xùn)練

1、【教學(xué)資源】探究鐵與水蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物湖北省石首市文峰中學(xué)劉濤鐵與冷水、熱水均不反應(yīng)，但與水蒸氣可以反應(yīng)。資料顯示，在不同溫度下，鐵粉與水 蒸氣反應(yīng)的產(chǎn)物不同，溫度低于570 C時(shí)，生成FeO,高于570c時(shí)，生成Fe3O4。某學(xué)生對此感興趣， 設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行探究還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并分析研究產(chǎn)物的組成，也邀請你一起來完成下列探究。用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置， 在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉，連接裝置（夾持儀器已略去）其中A裝置的作用是。探究生成的氣體是什么？【猜想與假設(shè)】猜想一：生成的氣體可能是氫氣；猜想二：生成的氣體可能是氧氣；【實(shí)驗(yàn)探究】加熱一段時(shí)間后，灰色鐵粉逐漸變黑。將生成的氣體通入C

2、裝置，球形管里裝有堿石灰干燥劑，導(dǎo)管口蘸些肥皂水（或洗滌劑溶液），控制氣體流速，吹出肥皂泡，當(dāng)肥皂泡吹到一定大時(shí)，輕輕擺動導(dǎo)管，肥皂泡脫離管口后，氣泡上升。用燃著的木條靠近肥皂泡，有爆鳴聲。則說明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)。【分析與評價(jià)】實(shí)際實(shí)驗(yàn)中，B處排出的氣體幾乎點(diǎn)不著，已知該裝置不漏氣，使用的各種藥品沒有質(zhì)量問題，你認(rèn)為氣體點(diǎn)不著的可能原因是 。改正的措 施是 O【推斷與結(jié)論】生成的氣體是 。該氣體燃燒的化學(xué)方程式為 O探究試管中剩余固體成分是什么？同學(xué)們討論后認(rèn)為： 鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的固體是 “鐵的一種氧化物”， 玻璃管內(nèi)的黑色 固體中還可能含有“過量的鐵”?！静殚嗁Y料】鐵有三種氧化

3、物（FeO、Fe2O3、F.O4）,其中FeO接觸到空氣會立即由黑色 變?yōu)榧t棕色；鐵的三種氧化物都不與硫酸銅溶液反應(yīng)?！緦?shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論倒出玻璃管中黑色固體，平鋪黑色固體/、變色黑色固體中一定沒有_于白紙上（填物質(zhì)名稱）取上述黑色固體少許，裝入試管，加入足量溶液,且有紅色固體出現(xiàn)黑色固體中一定含有【探究結(jié)論】鐵與水蒸氣發(fā)生置換反應(yīng)，有關(guān)的化學(xué)方程式是 （4）【拓展創(chuàng)新】利用微型儀器“長柄V形玻璃管”改進(jìn)了圖甲裝置，設(shè)計(jì)出圖乙裝置，并分別選用濕棉花、濕粉筆、蘆薈葉、芭蕉莖、氫氧化鎂、氫氧化銅等作為供水劑，實(shí)驗(yàn)都獲 得成功。甲、乙裝置相比，乙裝置有很多優(yōu)點(diǎn)，請你寫出一條： 。分析

4、上述供水劑的供水原理，其中正確的是 （填字母）圖乙A.疏松、多孔的物質(zhì)，有良好的吸水和保水性能B.新鮮的富水植物，在受熱時(shí)水分容易釋放出來C.本身不含水的固體物質(zhì)，不能用作供水劑有人建議將燒瓶中的水可改用純堿晶體（Na2CO3?10H2。），經(jīng)評價(jià)發(fā)現(xiàn)該方案可行，請分析其理由是。參考答案提供水蒸氣；可能的原因：產(chǎn)生的H2太少，水蒸氣過多；改正措施：增加還原鐵粉的用量，控制燒瓶加熱溫度，避免產(chǎn)生大量水蒸氣。（或增加干燥劑的用量） 2H2點(diǎn)燃+ O2=2H2O;化合反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)步驟實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論氧化亞鐵和氧化鐵硫酸銅黑色固體部分溶解鐵和四氧化三鐵高溫3Fe+4H2。（氣）Fe3O4 + 4H2操作

5、簡單； AB;純堿晶體受熱產(chǎn)生平穩(wěn)的水蒸氣流，也能避免產(chǎn)生大量水蒸氣。同步訓(xùn)練1 .常溫下，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)，生成四氧化三鐵（磁鐵礦的主 要成分）和氫氣。請?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，證明鐵粉與水蒸氣能夠發(fā)生反應(yīng)并且產(chǎn)生了氫氣。鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是： ,該反應(yīng)的基本反應(yīng)類型是 。某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn)（D可以重復(fù)利用），請你協(xié)助該小組同學(xué)完成以下實(shí)驗(yàn):實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，發(fā)現(xiàn) B中鐵粉全部轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了黑色塊狀固體，為了證明黑色固體不是鐵粉，該 興趣小組同學(xué)取黑色固體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，請你幫他們完成下列實(shí)驗(yàn)報(bào)告：實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論黑色固體不是鐵粉為了除去B中出來的水蒸氣，該小組同學(xué)

6、在C中首先連接了 D作為洗氣裝置對氫氣進(jìn)行干燥, 則D瓶中填裝的藥品可以是;為了收集和驗(yàn)證所產(chǎn)生的氫氣，該同學(xué)使用D作為氣體的收集裝置，則氣體應(yīng)該從 （填A(yù)做氣體的發(fā)生裝“a"或"b"）通入。實(shí)驗(yàn)室通常用濃鹽酸與二氧化鎰共熱的方法來制取氯氣，一般可選用裝置置，理由是2 .常溫下沒有氧氣存在時(shí)，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵與水蒸氣能反應(yīng)生成一種常 見鐵的氧化物和一種氣體。小明很好奇，設(shè)計(jì)如下實(shí)驗(yàn)探究鐵粉與水蒸氣反虛后的產(chǎn)物。濕棉花鐵粉肥皂液試管尾部放一團(tuán)濕棉花的目的是 。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

7、探究試管中剩余固體成分是什么?【查閱資料】常見鐵的氧化物FeOFe2O3Fe3O4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否否能【初步驗(yàn)證】試管中剩余固體為黑色，能全部被磁鐵吸引?！静孪肱c假設(shè)】猜想一：剩余固體是Fe與Fe3O4；猜想二：剩余固體是 【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論【實(shí)驗(yàn)結(jié)論鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。【反思與交流】該黑色固體不可能是F62O3,理由是參考答案高溫1. 3Fe +4H2O （氣）Fe3O4+4H2；置換反應(yīng)；實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象實(shí)驗(yàn)結(jié)論取少量黑色固體加入足 量的稀鹽酸，充分反應(yīng)產(chǎn)生氣泡黑色固體不是鐵粉濃硫酸；b.該反應(yīng)是固液反應(yīng)，反應(yīng)條件是加熱。2.提供水蒸氣； H2 【猜想與假設(shè)】猜想二：剩余固體是Fe3O4【實(shí)驗(yàn)探究】實(shí)驗(yàn)操作實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)論取少量黑色固體于試管中，