Question

如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗裝置．某同學在硬質(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，進行高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實驗．請回答下列問題：
（1）儀器a的名稱是

 

；燒瓶中所放的固體是

 

．
（2）①該同學應(yīng)該先點燃

 

（填“A”或“B”，下同）處的酒精燈（或酒精噴燈），一段時間后，再點燃

 

處的酒精燈（或酒精噴燈）；
②寫出該反應(yīng)的化學方程式：

 

．
（3）為了分析反應(yīng)后的固體混合物中是否含有+3價的Fe，該同學進行如下實驗：請你在下表中將該同學滴加KSCN溶液后觀察到的現(xiàn)象補充完整，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，立即向濾液中滴加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價的Fe	①   ②

Answer 1

考點：鐵及其化合物的性質(zhì)實驗

專題：實驗題

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實驗時要先制取水蒸氣，再加熱水蒸氣和鐵；②鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學方程式；
（3）驗證反應(yīng)后的固體混合物中是否含有+3價的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空氣中的氧氣會和金屬鐵反應(yīng)，進行金屬鐵和水蒸氣的反應(yīng)試驗，為防止干擾，應(yīng)該先用水蒸氣將空氣排凈，故應(yīng)該先點燃A處的酒精燈，產(chǎn)生的水蒸氣排凈裝置中的空氣后，再點燃B處的酒精燈防止加熱時鐵粉與空氣反應(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．向濾液中滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色變化分析鐵離子的存在，+3價鐵離子遇硫氰酸鉀溶液會變血紅色；但是如果反應(yīng)后的固體中含有鐵，鐵會在溶液中和+3價鐵離子反應(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鐵離子，不變血紅色，不能證明一定不含有+3價鐵離子；
故答案為：不能；Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，F(xiàn)e+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

點評：本題是關(guān)于金屬鐵和水反應(yīng)的實驗方案設(shè)計和評價，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)檢驗的基本知識，難度不大．