Question

如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置．某同學(xué)在硬質(zhì)玻璃管中放入足量還原性鐵粉和少量石棉絨（石棉絨是耐高溫材料，與水、鐵不反應(yīng)）的混合物，進(jìn)行高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是

 

；燒瓶中所放的固體是

 

．
（2）①該同學(xué)應(yīng)該先點(diǎn)燃

 

（填“A”或“B”，下同）處的酒精燈（或酒精噴燈），一段時(shí)間后，再點(diǎn)燃

 

處的酒精燈（或酒精噴燈）；
②寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

．
（3）為了分析反應(yīng)后的固體混合物中是否含有+3價(jià)的Fe，該同學(xué)進(jìn)行如下實(shí)驗(yàn)：請(qǐng)你在下表中將該同學(xué)滴加KSCN溶液后觀察到的現(xiàn)象補(bǔ)充完整，并寫出相應(yīng)的結(jié)論與解釋

操作	現(xiàn)象	結(jié)論	解釋（用離子方 程式表示）
將反應(yīng)后的固體全部取出置于燒杯中，加入足量的鹽酸，溶解后過濾，立即向?yàn)V液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色．	滴加KSCN溶液后，溶液不變紅色	（填“能”或“不能”）確定反應(yīng)后的固體混合物中不含有+3價(jià)的Fe	①   ②

Answer 1

考點(diǎn)：鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)

專題：實(shí)驗(yàn)題

分析：（1）儀器a為干燥管；裝置A為制取水蒸氣的裝置，加熱水需要防止暴沸；
（2）①實(shí)驗(yàn)時(shí)要先制取水蒸氣，再加熱水蒸氣和鐵；②鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式；
（3）驗(yàn)證反應(yīng)后的固體混合物中是否含有+3價(jià)的Fe．

解答： 解：（1）儀器a為干燥管；裝置A為制取水蒸氣的裝置，加熱水需要防止暴沸，故應(yīng)該向燒瓶中加入沸石或碎瓷片；
故答案為：干燥管；沸石或碎瓷片；
（2）①空氣中的氧氣會(huì)和金屬鐵反應(yīng)，進(jìn)行金屬鐵和水蒸氣的反應(yīng)試驗(yàn)，為防止干擾，應(yīng)該先用水蒸氣將空氣排凈，故應(yīng)該先點(diǎn)燃A處的酒精燈，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣后，再點(diǎn)燃B處的酒精燈防止加熱時(shí)鐵粉與空氣反應(yīng)； 
②鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成Fe₃O₄和H₂：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：①A；B；②3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
（3）為了證明反應(yīng)后的固體混合物中含有+3價(jià)的Fe，取出少量混合物于試管中，加入足量的鹽酸，溶解，過濾．向?yàn)V液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色變化分析鐵離子的存在，+3價(jià)鐵離子遇硫氰酸鉀溶液會(huì)變血紅色；但是如果反應(yīng)后的固體中含有鐵，鐵會(huì)在溶液中和+3價(jià)鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，依據(jù)溶液顏色分析離子存在：如果溶液變成血紅色說明一定含三價(jià)鐵離子，不變血紅色，不能證明一定不含有+3價(jià)鐵離子；
故答案為：不能；Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點(diǎn)評(píng)：本題是關(guān)于金屬鐵和水反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計(jì)和評(píng)價(jià)，解題的關(guān)鍵是掌握反應(yīng)物以及產(chǎn)物的性質(zhì)和物質(zhì)檢驗(yàn)的基本知識(shí)，難度不大．