Question

某同學利用如圖1所示的實驗裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗，發(fā)現(xiàn)有一種黑色晶體生成并產(chǎn)生無色氣體，某同學繼續(xù)研究鐵及其化合物的部分性質．

已知：①FeO+2H⁺=Fe²⁺+H₂O②Fe₂O₃+6H⁺=2Fe³⁺+3H₂O
③Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O
請回答下列問題：
（1）硬質試管中發(fā)生反應的化學方程式為

 

．
（2）該同學欲確定反應一段時間后硬質試管中固體物質的成分，設計了如下實驗方案：
①待硬質試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是

 

（只有一個選項符合題意），若溶液未變紅色則說明硬質試管中固體物質的成分是

 

（只有一個選項符合題意）．
A．一定有Fe₃O₄，可能有Fe    B．只有Fe（OH）₃C．一定有Fe₃O₄和Fe
D．一定有Fe（OH）₃，可能有FeE．只有Fe₃O₄
（3）該同學取少量溶液B進行了實驗，結果溶液未變紅色，原因是

 

（用離子方程式表示）．
（4）該同學另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應．若按如圖2所示的操作，可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，請寫出沉淀由白色變成灰綠色最后變成紅褐色的反應方程式

 

．
（5）一段時間后，該同學發(fā)現(xiàn)（3）中未變紅的溶液變成紅色，說明Fe²⁺具有性．由此可知，實驗室中含F(xiàn)e²⁺的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是

 

，并且配制含F(xiàn)e²⁺的鹽溶液時應加入少量．

Answer 1

考點：探究物質的組成或測量物質的含量

專題：

分析：（1）鐵粉與水蒸氣反應產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣；
（2）產(chǎn)物四氧化三鐵中有+2價的鐵和+3價的鐵，還有可能有過量的鐵；過量的鐵，可能將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子；
（3）Fe²⁺與KSCN溶液不反應；
（4）白色沉淀為氫氧化亞鐵，紅褐色沉淀為氫氧化鐵，據(jù)此寫出相應的化學反應方程式；
（5）Fe²⁺易被空氣中的氧氣氧化，具有還原性，F(xiàn)e²⁺溶液易水解；

解答： 解：（1）鐵在高溫下與水反應，鐵表現(xiàn)為還原性，水表現(xiàn)出氧化性，生成四氧化三鐵和氫氣，反應方程式為3Fe+4H₂O（g） 

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g） 

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；  
（2）鐵和水蒸氣反應，產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣，待硬質試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B，一定發(fā)生Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色Fe³⁺+3SCN^-?Fe（SCN）₃，則說明所得溶液中存在的陽離子是一定有Fe³⁺，一定有Fe₃O₄，可能有過量的鐵；若溶液未變紅色，可能含有過量的鐵，將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子，F(xiàn)e+2Fe³⁺═3Fe²⁺，故答案為：A；C；
（3）鐵和水蒸氣反應，產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣，可能有過量的鐵，固體物質溶于稀硫酸得溶液B，溶液中過量的鐵可能將三價鐵離子全部轉化成二價鐵離子，F(xiàn)e+2Fe³⁺═3Fe²⁺，F(xiàn)e²⁺與KSCN溶液不反應，所以，該同學按上述實驗方案進行了實驗，結果溶液未變紅色，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現(xiàn)象，說明含有Fe²⁺離子，綜上分析可知，白色沉淀為氫氧化亞鐵，紅褐色沉淀為氫氧化鐵，所以反應為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃，故答案為：4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
（5）Fe²⁺溶液因為水解和還原性而不易保存，可以加入酸抑制其水解，加入還原性鐵（鐵釘）防止其被氧化，故答案為：還原；Fe²⁺易被空氣中的氧氣氧化而變質；鐵粉；

點評：本題主要考查了鐵與水蒸氣的反應以及產(chǎn)物的分析判斷，考查了氫氧化亞鐵的制備，掌握基礎知識是解答的關鍵，本題難度不大．