Question

4．某化學(xué)小組學(xué)生利用下圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”在高溫條件下反應(yīng)，取過(guò)量的鐵粉進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸．裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）裝置E中的現(xiàn)象是黑色逐漸變紅色，管口有水珠生成．
（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過(guò)量鹽酸充分反應(yīng)，寫出可能發(fā)生的離子方程式Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂OFe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑
Fe+2Fe³⁺═3Fe²⁺．

Answer 1

分析 （1）液體加熱易發(fā)生爆沸，加入碎瓷片可以防止爆沸；鐵與水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（2）依據(jù)氧化銅為黑色，與氫氣在加熱條件下反應(yīng)生成同和水解答；
（3）停止反應(yīng)，B中固體有四氧化三鐵，鐵，依據(jù)四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，據(jù)此書寫離子方程式．

解答 解：（1）液體加熱易發(fā)生爆沸，加入碎瓷片可以防止爆沸；鐵與水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，化學(xué)方程式：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：防止暴沸；　3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）氧化銅與氫氣在加熱條件下發(fā)生置換反應(yīng)生成銅與水，現(xiàn)象為黑色逐漸變紅色，管口有水珠生成；
故答案為：黑色逐漸變紅色，管口有水珠生成；
（3）停止反應(yīng)，B中固體有四氧化三鐵，鐵，依據(jù)四氧化三鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化鐵、氯化亞鐵和水離子方程式：Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，鐵與鹽酸反應(yīng)生成氯化亞鐵和氫氣，離子方程式：Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑，鐵與氯化鐵反應(yīng)生成氯化亞鐵，離子方程式：Fe+2Fe³⁺═3 Fe²⁺；
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺═Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O    Fe+2H⁺═Fe²⁺+H₂↑；Fe+2Fe³⁺═3 Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng) 本題以鐵與水蒸氣反應(yīng)實(shí)驗(yàn)為載體考查了鐵及其化合物性質(zhì)，明確不同價(jià)態(tài)鐵元素之間相互轉(zhuǎn)化為解題關(guān)鍵，題目難度不大．