Question

【題目】某同學(xué)根據(jù)課本第50頁科學(xué)探究實(shí)驗(yàn)，用三支試管、水槽、膠塞、導(dǎo)管、酒精噴燈及其它必要的儀器和物品，設(shè)計(jì)了以下實(shí)驗(yàn)裝置，完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。

（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式________。

（2）試管A中裝的試劑是________ ；試管B中裝的試劑是________。

（3）試管C中收集氣體的方法叫作_________；收集的氣體是（填化學(xué)式）_____。

（4）如果要在氣體導(dǎo)出管口點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行 _______。

（5）該同學(xué)欲確定反應(yīng)后A試管中還原鐵粉是否完全反應(yīng)。設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案：第I步：待A試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸，得溶液x；第II步：取少量溶液x滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明溶液x中含有_________。

①甲同學(xué)按照上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果溶液未變紅色，原因是（用離子方程式表示）____。

②乙同學(xué)按照上述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，結(jié)果溶液變紅色。得出結(jié)論：A試管中還原鐵粉反應(yīng)完全。你覺得該結(jié)論是否合理？_______（填“合理”或“不合理”）請(qǐng)說明理由___________。（如果認(rèn)為合理，此空不答。）

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 鐵粉或Fe 蒸餾水或H2O 排水法 H2 驗(yàn)純 Fe3+ 2Fe3++Fe＝3Fe2+ 不合理 如果剩余少量的鐵粉，則溶液中Fe3+與Fe反應(yīng)之后還有剩余

【解析】

(1)鐵與水蒸氣在高溫條件下反應(yīng)；
(2)A中為固體，B中為液體；
(3)反應(yīng)生成了氫氣；
(4)易燃?xì)怏w不純，點(diǎn)燃易爆炸；
(5)三價(jià)鐵離子遇硫氰化鉀溶液溶液變?yōu)榧t色；
①若溶液未變紅色，說明溶液中沒有三價(jià)鐵離子；
②鐵粉與三價(jià)鐵離子能夠反應(yīng)生成二價(jià)鐵離子。

：(1)鐵與水蒸氣反應(yīng)高溫條件下生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故答案為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
(2)A中為鐵粉，B中為蒸餾水，加熱變?yōu)檎羝�，通入�?/span>A中，故答案為：鐵粉；H2O；
(3)C裝置為排水集氣法，反應(yīng)生成了氫氣，氫氣難溶于水，可以用排水法收集，故答案為：排水法；H2；
(4)氫氣為易燃?xì)怏w，氫氣不純時(shí)點(diǎn)燃容易爆炸，在點(diǎn)燃之前要注意驗(yàn)純，故答案為：驗(yàn)純；
(5)加入硫氰化鉀溶液，溶液變?yōu)榧t色，說明溶液中有三價(jià)鐵離子，故答案為：Fe3+；
①溶液沒有變紅，說明溶液中的三價(jià)鐵被反應(yīng)消耗掉了，反應(yīng)方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案為：2Fe3++Fe=3Fe2+；
②乙同學(xué)的結(jié)論不合理，鐵粉也可以沒有完全反應(yīng)，剩余的少量的鐵粉與三價(jià)鐵離子反應(yīng)后三價(jià)鐵離子還有剩余，所以溶液還會(huì)變紅，
故答案為：不合理；如果剩余少量的鐵粉，則溶液中Fe3+與Fe反應(yīng)之后還有剩余。