一、鐵與水蒸氣的反應的現(xiàn)象和結論

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

2、化學性質(zhì)

（1）與非金屬單質(zhì)反應

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：$\ce{2Fe}$+$\ce{3Cl2}$$\xlongequal[\quad]{\displaystyle{點燃}}$$\ce{2FeCl3}$（產(chǎn)生棕褐色的煙）

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

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

（2）與水蒸氣反應

實驗現(xiàn)象：紅熱的鐵粉與水蒸氣反應放出氣體，蒸發(fā)皿中產(chǎn)生大量肥皂泡，點燃放出的氣體，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲。反應后，試管中固體仍呈黑色。

實驗結論：鐵不能與冷、熱水反應，但在高溫條件下能與水蒸氣反應：

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

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

（3）與酸反應

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

②與氧化性酸反應：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，無氫氣產(chǎn)生。

（4）與鹽溶液反應

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

3、鐵的氧化物

二、鐵與水蒸氣的反應的相關例題

下列關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。