(2009?廣東模擬)在沒(méi)有氧氣存在時(shí),鐵與水幾乎不反應(yīng),但高溫下,鐵能與水蒸氣反應(yīng).請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),證明還原鐵粉與水蒸氣能夠發(fā)生反應(yīng).
(1)鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是:
(2)證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是
檢驗(yàn)是否有H2產(chǎn)生
檢驗(yàn)是否有H2產(chǎn)生
(3)某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),請(qǐng)幫助該同學(xué)完成設(shè)計(jì),用下列簡(jiǎn)圖畫(huà)出未完成的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖(鐵架臺(tái)可省略,導(dǎo)氣管的形狀可根據(jù)需要選擇)
(4)停止反應(yīng),待裝置冷卻后,取出反應(yīng)過(guò)的還原鐵粉混合物,加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng),過(guò)濾.若混合物中既有Fe
2+又有Fe
3+,則證明該結(jié)論的實(shí)驗(yàn)方法是:
各取少量溶液于兩試管中,向其中一試管中滴入幾滴KSCN溶液,向另一試管中加入高錳酸鉀酸性溶液,觀察溶液顏色變化,若前者溶液顏色變紅,后是溶液紫紅色褪去,則說(shuō)明溶液中既有Fe2+又有Fe3+
各取少量溶液于兩試管中,向其中一試管中滴入幾滴KSCN溶液,向另一試管中加入高錳酸鉀酸性溶液,觀察溶液顏色變化,若前者溶液顏色變紅,后是溶液紫紅色褪去,則說(shuō)明溶液中既有Fe2+又有Fe3+
(5)經(jīng)檢驗(yàn)上述濾液中不含F(xiàn)e
3+,這不能說(shuō)明還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含+3價(jià)的Fe元素.原因是(結(jié)合離子方程式說(shuō)明)
如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過(guò)量,鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+,即便加KSCN溶液也不變紅色.反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+
如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過(guò)量,鐵粉將溶液中的Fe3+全部還原為Fe2+,即便加KSCN溶液也不變紅色.反應(yīng)的離子方程式為Fe+2Fe3+=3Fe2+
(6)某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe(OH)
2沉淀,向?yàn)V液中加入NaOH溶液后,觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色.
①沉淀由白色→紅褐色的化學(xué)方程式是:
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O═4Fe(OH)3
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②為了得到白色的Fe(OH)
2沉淀,并盡可能長(zhǎng)時(shí)間保持其白色,可采取的措施有多種,請(qǐng)寫(xiě)出其中的一種.
第一種:用一只容器較大針孔較細(xì)的注射器吸取濾液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二種:向?yàn)V液中加入植物油,使濾液與空氣隔絕,然后再將滴管伸入水溶液中滴加氫氧化鈉溶液;
第三種:向熱的硫酸亞鐵溶液中滴加熱的氫氧化鈉溶液,減少溶液中氧氣的含量.
第一種:用一只容器較大針孔較細(xì)的注射器吸取濾液后再吸入NaOH溶液,然后倒置2~3次;
第二種:向?yàn)V液中加入植物油,使濾液與空氣隔絕,然后再將滴管伸入水溶液中滴加氫氧化鈉溶液;
第三種:向熱的硫酸亞鐵溶液中滴加熱的氫氧化鈉溶液,減少溶液中氧氣的含量.
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