Question

下圖是還原性鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置圖，實驗時，B中灰色的鐵粉變?yōu)楹谏�，且生成的黑色固體物質(zhì)是一種可溶于稀鹽酸的較復(fù)雜化合物。請回答下列問題：

       

    （1）B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為________。

    （2）反應(yīng)前向A中投放碎瓷片的目的是________。

（3）某次實驗后，取少量B中的固體物質(zhì)，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液。溶液顏色無明顯變化，試解釋原因________。

（4）圖中虛線部分，可以用圖中下面所示裝置代替，在X口點燃收集到的氣體即可檢驗H₂的存在。實驗開始時，打開K₁、K₂，關(guān)閉K₃，使反應(yīng)先進行一段時間之后，必須進行________操作，方可關(guān)閉K₂，打開K₃，再收集氣體。當收集到半瓶氣體時，停止加熱，關(guān)閉K₁，若要使H₂順利逸出而進行點燃實驗，操作的方法是________。

    （5）替代裝置未像原裝置那樣使用干燥管，同樣順利完成了實驗，原因是________。

Answer 1

（1）3Fe+4H₂O (g)Fe₃O₄+4H₂    （2）防止暴沸

    （3）過量的鐵將反應(yīng)生成的Fe³⁺全部還原成Fe²⁺，故加入KSCN溶液后溶液顏色無明顯變化

（4）驗純  關(guān)閉K₃，打開K₂，在X處點燃氫氣，擠壓礦泉水瓶

（5）氫氣是否干燥并不影響該實驗

【解析】（1）鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成Fe₃O₄與H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O (g) Fe₃O₄+4H₂。

    （2）A裝置的作用是為反應(yīng)提供水蒸氣，為防止水的暴沸，需加入碎瓷片或沸石。

    （3）因不能確認反應(yīng)中Fe是否完全轉(zhuǎn)化為Fe₃O₄，故可能是沒有轉(zhuǎn)化的鐵粉將Fe₃O₄溶于鹽酸后生成的Fe³⁺全部還原為Fe²⁺，使滴加KSCN的溶液無明顯現(xiàn)象。

    （4）虛線中裝置的作用是檢驗生成的H₂，當將其替換為圖（下）所示裝置時，應(yīng)首先確保收集到的H₂純凈，其次是讓穩(wěn)定的H₂流從X口流出以方便點燃。

    （5）原裝置中去掉干燥裝置也可，因為H₂是否干燥并不影響該實驗。