一、鐵與水蒸氣的反應(yīng)的現(xiàn)象和結(jié)論

1、物理性質(zhì)：銀白色固體，較軟，具有良好的導(dǎo)電性、導(dǎo)熱性和延展性。

2、化學(xué)性質(zhì)

（1）與非金屬單質(zhì)反應(yīng)

①常溫下，鐵被腐蝕生成鐵銹，主要成分為$\ce{Fe2O3}$。

②在氧氣中點(diǎn)燃，鐵絲劇烈燃燒，火星四射，放出大量的熱，有黑色固體產(chǎn)生。

③與$\ce{Cl2}$反應(yīng)：$\ce{2Fe}$+$\ce{3Cl2}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{點(diǎn)燃}}$$\ce{2FeCl3}$（產(chǎn)生棕褐色的煙）

④與S反應(yīng)：$\ce{Fe}$+$\ce{S}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{\triangle}}$$\ce{FeS}$（有黑色固體生成）

⑤與$\ce{I2}$反應(yīng)：$\ce{Fe}$+$\ce{I2}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{\triangle}}$$\ce{FeI2}$

（2）與水蒸氣反應(yīng)

實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：紅熱的鐵粉與水蒸氣反應(yīng)放出氣體，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點(diǎn)燃放出的氣體，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲。反應(yīng)后，試管中固體仍呈黑色。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論：鐵不能與冷、熱水反應(yīng)，但在高溫條件下能與水蒸氣反應(yīng)：

$\ce{3Fe}$+$\ce{4H2O(g)}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{高溫}}$$\ce{Fe3O4}$+$\ce{4H2}$

實(shí)驗(yàn)說明：濕棉花的作用是在受熱時提供反應(yīng)所需的水蒸氣；酒精燈的火焰用防風(fēng)罩套住，可以使加熱效果更好；肥皂液在該實(shí)驗(yàn)中可以起到“收集”氫氣的作用；反應(yīng)的產(chǎn)物是$\ce{Fe3O4}$，而不是$\ce{Fe2O3}$。

（3）與酸反應(yīng)

①與非氧化性酸反應(yīng)，有氫氣生成：$\ce{Fe}$+$\ce{2H+}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{Fe^2+}$+$\ce{H2 ^}$

②與氧化性酸反應(yīng)：遇冷的濃硫酸或濃硝酸鈍化，與稀硝酸或在加熱條件下與濃硫酸、濃硝酸反應(yīng)，無氫氣產(chǎn)生。

（4）與鹽溶液反應(yīng)

鐵與硫酸銅溶液發(fā)生置換反應(yīng)：$\ce{Fe}$+$\ce{CuSO4}$$\xlongequal[\quad]{}$$\ce{FeSO4}$+$\ce{Cu}$（濕法煉銅的原理。）該反應(yīng)說明了鐵的金屬活動性比銅強(qiáng)。

3、鐵的氧化物

二、鐵與水蒸氣的反應(yīng)的相關(guān)例題

下列關(guān)于鐵及其化合物的說法正確的是___

A．硫酸鐵溶液不具有凈水作用

B．$\ce{Fe3O4}$是一種紅棕色粉末，俗稱磁性氧化鐵

C．鐵粉與水蒸氣在加熱條件下的反應(yīng)產(chǎn)物為$\ce{Fe2O3}$和$\ce{H2}$

D．去除$\ce{FeCl2}$溶液中的$\ce{FeCl3}$雜質(zhì)，可以向溶液中加入過量鐵粉，然后過濾

答案：D

解析：硫酸鐵溶液中鐵離子水解生成的氫氧化鐵膠體具有吸附性，所以可以起凈水作用，A錯誤；$\ce{Fe3O4}$是一種黑色晶體，俗稱磁性氧化鐵，B錯誤；鐵粉與水蒸氣在高溫加熱條件下反應(yīng)生成$\ce{Fe3O4}$和$\ce{H2}$，C錯誤；向混合溶液中加入過量鐵粉，鐵和氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，然后過濾得到氯化亞鐵溶液，可以除$\ce{FeCl2}$溶液中的$\ce{FeCl3}$雜質(zhì)，D正確。