Question

如圖是鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置．在硬質(zhì)玻璃管巾放人還原鐵粉和石棉絨（石棉絨是耐高溫材料，與水、與鐵不反應(yīng)）的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就町以完成“高溫下鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)”．

（1）儀器a的名稱是

 

；燒瓶中所放的固體是

 

；
（2）某同學(xué)為了研究一定時(shí)問內(nèi)鐵粉的轉(zhuǎn)化率，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：準(zhǔn)確稱量一定質(zhì)量的鐵粉進(jìn)行反應(yīng)，測量反應(yīng)后生成氣體的體積，計(jì)算鐵粉的轉(zhuǎn)化率．
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）；測量氣體體積不可以選用上圖中的

 

裝置（填“甲”、“乙”、“丙”或“丁”）．
②稱取1.0g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應(yīng)一段時(shí)間．若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為44.8mL，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為
（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)將反應(yīng)后的固體混合物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液巾滴加KSCN溶液，觀察溶液的顏色．請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．

現(xiàn)象	結(jié)論	解釋（用離子方程式表示）
滴加KSCN溶液后，溶液   （填“變”或“不變”）紅色	（填“能”或“不能”）確定反應(yīng)后的固體混合物中含有+3價(jià)的Fe	①   ②

Answer 1

考點(diǎn)：性質(zhì)實(shí)驗(yàn)方案的設(shè)計(jì)

專題：實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)題

分析：（1）分析裝置圖中儀器形狀和用途判斷儀器名稱，燒瓶中加入碎瓷片防止加熱暴沸；
（2）①高溫鐵和水蒸氣反應(yīng)，所以裝置A處加熱產(chǎn)生水蒸氣，再點(diǎn)燃B裝置處的酒精燈，甲中導(dǎo)氣管位置錯(cuò)誤，不可以測量生成氫氣的體積；
②依據(jù)鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，的 反應(yīng)化學(xué)方程式定量關(guān)系計(jì)算反應(yīng)的鐵的質(zhì)量，得到鐵的轉(zhuǎn)化率；
（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，鐵離子遇硫氰酸鉀溶液會(huì)變血紅色；鐵剩余會(huì)在溶液中和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，溶液可能不變紅色，依據(jù)溶液顏色分析離子存在；

解答： 解：（1）根據(jù)裝置圖中儀器形狀和用途判斷儀器名稱為球形干燥管，燒瓶中加入碎瓷片防止加熱暴沸，
故答案為：球形干燥管，碎瓷片；
（2）①高溫鐵和水蒸氣反應(yīng)，所以裝置A處加熱產(chǎn)生水蒸氣，再點(diǎn)燃B裝置處的酒精燈，甲中導(dǎo)氣管位置錯(cuò)誤，排水量氣不能排除水，不可以測量生成氫氣的體積，乙丙丁都可以利用裝置測定生成氣體的體積，
故答案為：A，B，甲；
②稱取1.0g鐵粉與適量石棉絨混合，然后加熱反應(yīng)一段時(shí)間．若測出的氣體體積在標(biāo)準(zhǔn)狀況下為44.8mL，生成的氣體是氫氣，物質(zhì)的量為0.002mol，依據(jù)反應(yīng)的化學(xué)方程式得到反應(yīng)鐵的質(zhì)量：
3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，則鐵粉的轉(zhuǎn)化率為
3×56g               4mol
m                    0.002mol
m=0.084g，鐵粉的轉(zhuǎn)化率=

0.084g

1.0g

×100%=8.4%，
故答案為：8.4%；
（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，鐵離子遇硫氰酸鉀溶液會(huì)變血紅色；鐵剩余會(huì)在溶液中和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，依據(jù)溶液顏色分析離子存在，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鐵離子；

現(xiàn)象	結(jié)論	解釋（用離子方程式表示）
不變	不能	①Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O ②Fe+2Fe3+=3Fe2+

故答案為：

現(xiàn)象	結(jié)論	解釋（用離子方程式表示）
不變	不能	①Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O ②Fe+2Fe3+=3Fe2+

點(diǎn)評：本題考查了物質(zhì)性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證方法，注意物質(zhì)性質(zhì)的應(yīng)用和實(shí)驗(yàn)測定氣體體積的裝置判斷，離子性質(zhì)和試劑的選擇分析是解題關(guān)鍵，題目難度中等．