在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)．某同學(xué)利用鐵與水蒸氣反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行了如圖實驗：

（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
．
（2）證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是
檢驗是否有H2產(chǎn)生
檢驗是否有H2產(chǎn)生
．
（3）固體溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為
Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O
Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O
．
（4）試劑1的化學(xué)式是
KSCN或NH4SCN
KSCN或NH4SCN
．
（5）加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是（用離子方程式表示）
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-
；
（6）某同學(xué)在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)對褪色原因進(jìn)行探究．
①提出假設(shè)：
假設(shè)1：溶液中的+3價鐵被氧化為更高的價態(tài)；
假設(shè)2：
SCN-被過量的氯水氧化
SCN-被過量的氯水氧化
；
②設(shè)計方案：
為了對你所提出的假設(shè)2進(jìn)行驗證，實驗方案是
取少量褪色后的溶液，滴加過量KSCN溶液，如果出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2正確，若不變紅，則假設(shè)2不正確．
取少量褪色后的溶液，滴加過量KSCN溶液，如果出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2正確，若不變紅，則假設(shè)2不正確．
．
分析：依據(jù)反應(yīng)產(chǎn)物的實驗過程可知，固體加入稀鹽酸得到溶液為淡黃色，說明可能含有三價鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液變紅進(jìn)一步證明含三價鐵離子，加入氯水紅色加深說明溶液中含有亞鐵離子被氧化，生成的硫氰酸鐵濃度增大紅色加深；
（1）根據(jù)現(xiàn)象判斷產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣；
（2）證明鐵和水蒸氣反應(yīng)的方法可以根據(jù)固體的性質(zhì)驗證分析，也可以依據(jù)生成的氣體為氫氣；
（3）四氧化三鐵含有二價鐵和三價鐵，與鹽酸反應(yīng)會生成氯化亞鐵和氯化鐵；
（4）能使三價鐵離子呈血紅色的試劑是硫氰酸鉀；
（5）加入新制氯水后溶液紅色加深，說明二價鐵離子被氯氣氧化為三價鐵離子形成 的硫氰酸鐵濃度增大，溶液血紅色加深；
（6）①深紅色褪去說明硫氰酸鐵不存在，或三價鐵被氧化或硫氰酸根被氧化，一定是不存在硫氰酸鐵；
②用膠頭滴管取少量褪色后的溶液于試管中，滴加過量KSCN溶液，如果溶液出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2 正確，若溶液不變紅色，則假設(shè)2不正確．
解答：解：（1）固體加入稀鹽酸得到溶液為淡黃色，說明可能含有三價鐵離子，加入硫氰酸鉀溶液變紅進(jìn)一步證明含三價鐵離子，加入氯水紅色加深說明溶液中含有亞鐵離子被氧化，生成的硫氰酸鐵濃度增大紅色加深，證明溶解的溶液中含有二價鐵離子，鐵和水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O（g）  
  △  
.
 
Fe3O4+4H2 故答案為：3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
 Fe3O4+4H2
（2）證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是收集氣體進(jìn)行爆鳴實驗，證明鐵發(fā)生了反應(yīng)，
故答案為：檢驗是否有H2產(chǎn)生；
（3）四氧化三鐵含有二價鐵和三價鐵和鹽酸發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O，
故答案為：Fe3O4+8HCl═2FeCl3+FeCl2+4H2O；
（4）試劑1加入后淡黃色溶液變?yōu)檠t色，證明加入稀鹽酸反應(yīng)生成的溶液中含有三價鐵離子，檢驗三價鐵離子形成血紅色溶液的試劑為硫氰酸鉀溶液或硫氰酸按溶液等；所以化學(xué)式為KSCN或NH4SCN；
（5）加入新制氯水后溶液紅色加深，說明二價鐵離子被氯氣氧化為三價鐵離子形成 的硫氰酸鐵濃度增大，溶液血紅色加深，所以發(fā)生的氧化還原反應(yīng)的離子方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；
（6）①血紅色溶液是硫氰酸鐵的絡(luò)合物，在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，證明硫氰酸鐵的絡(luò)合物不存在，可能是三件鐵離子不存在或硫氰酸根不存在，都有可能被加入的氯氣強(qiáng)氧化劑氧化，所以根據(jù)題意，假設(shè)2為SCN-被過量的氯水氧化，
故答案為：SCN-被過量的氯水氧化；
②實驗方案的依據(jù)是證明三價鐵離子的存在，所以在褪色的溶液中加入過量的硫氰酸鉀溶液，若出現(xiàn)血紅色，證明假設(shè)2正確，否則假設(shè)2不正確；
故答案為：取少量褪色后的溶液，滴加過量KSCN溶液，如果出現(xiàn)紅色，則說明假設(shè)2 正確，若不變紅，則假設(shè)2不正確；
點評：本題考查了鐵、二價鐵離子、三價鐵離子的化學(xué)性質(zhì)應(yīng)用，主要考查鐵與水蒸氣的反應(yīng)產(chǎn)物的分析判斷和驗證，三價鐵離子的檢驗方法，關(guān)鍵是實驗方案的設(shè)計．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

常溫下，在沒有氧氣存在時，鐵粉與水幾乎不反應(yīng)，但在高溫下，鐵粉能與水蒸氣反應(yīng)．
（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是
Fe3O4+4H2O
 高溫 
.
 
3Fe+4H2
Fe3O4+4H2O
 高溫 
.
 
3Fe+4H2
．
（2）停止反應(yīng)，待裝置冷卻后，取出反應(yīng)后的混合物，加入過量的稀硫酸充分反應(yīng)，過濾．簡述檢驗所得濾液中含有Fe3+的操作方法：
取少量濾液與試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，證明含有鐵離子，否則無鐵離子
取少量濾液與試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，證明含有鐵離子，否則無鐵離子
．
（3）經(jīng)檢驗上述濾液中不含F(xiàn)e3+，這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得的產(chǎn)物中不含+3價的鐵．原因是（結(jié)合化學(xué)方程式說明）
如果反應(yīng)后的混合物中含有過量的鐵粉，會發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+，鐵粉把鐵離子全部還原為亞鐵離子后滴入KSCN溶液不變紅色
如果反應(yīng)后的混合物中含有過量的鐵粉，會發(fā)生反應(yīng)2Fe3++Fe=3Fe2+，鐵粉把鐵離子全部還原為亞鐵離子后滴入KSCN溶液不變紅色
．
（4）某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向濾液中加入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沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的化學(xué)反應(yīng)方程式是
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
4Fe（OH）2+O2+2H2O=4Fe（OH）3
．
②為了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并盡可能較長時間保持白色沉淀，該同學(xué)設(shè)計了如圖所示的裝置：
請簡述實驗操作：
實驗時先打開活塞K，再將分液漏斗的活塞打開，使稀硫酸與鐵粉反應(yīng)，用生成的氫氣排出裝置中的空氣，然后關(guān)閉K，利用生成的氫氣將試管中的硫酸亞鐵溶液壓入氫氧化鈉溶液中，則可在盛氫氧化鈉溶液的試劑瓶中較長時間保存白色氫氧化亞鐵沉淀；
實驗時先打開活塞K，再將分液漏斗的活塞打開，使稀硫酸與鐵粉反應(yīng)，用生成的氫氣排出裝置中的空氣，然后關(guān)閉K，利用生成的氫氣將試管中的硫酸亞鐵溶液壓入氫氧化鈉溶液中，則可在盛氫氧化鈉溶液的試劑瓶中較長時間保存白色氫氧化亞鐵沉淀；
．

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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：閱讀理解

（2009?廣東模擬）在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)．請設(shè)計實驗，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：
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑
3Fe+4H2O（g）
  △  
.
 
Fe3O4+4H2↑

（2）證明還原鐵粉與水蒸氣發(fā)生了反應(yīng)的方法是
檢驗是否有H2產(chǎn)生
檢驗是否有H2產(chǎn)生

（3）某同學(xué)用如圖所示裝置進(jìn)行實驗，請幫助該同學(xué)完成設(shè)計，用下列簡圖畫出未完成的實驗裝置示意圖（鐵架臺可省略，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)過的還原鐵粉混合物，加入過量的稀硫酸充分反應(yīng)，過濾．若混合物中既有Fe2+又有Fe3+，則證明該結(jié)論的實驗方法是：
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，則說明溶液中既有Fe2+又有Fe3+

（5）經(jīng)檢驗上述濾液中不含F(xiàn)e3+，這不能說明還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含+3價的Fe元素．原因是（結(jié)合離子方程式說明）
如果反應(yīng)后混合物中的鐵粉過量，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，向濾液中加入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
．
②為了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并盡可能長時間保持其白色，可采取的措施有多種，請寫出其中的一種．
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：向濾液中加入植物油，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：向濾液中加入植物油，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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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：

（16分）在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)。某同學(xué)利用鐵與水蒸氣反應(yīng)后的固體物質(zhì)進(jìn)行了如下實驗：

(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                                      

（3）固體溶于稀鹽酸的化學(xué)方程式為                    。

（4）試劑1的化學(xué)式是                    。

（5）加入新制氯水后溶液紅色加深的原因是（用離子方程式表示）

                                                                       ；

（6）某同學(xué)在實驗中加入了過量氯水，放置一段時間后，發(fā)現(xiàn)深紅色褪去，現(xiàn)對褪色原因進(jìn)行探究。

①提出假設(shè)：

假設(shè)1：溶液中的＋3價鐵被氧化為更高的價態(tài)；

假設(shè)2：                                                 ；

②設(shè)計方案：

為了對你所提出的假設(shè)2進(jìn)行驗證，實驗方案是                                

                                                                      。

 

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科目：高中化學(xué) 來源：2012屆新疆烏魯木齊一中高三第二次月考化學(xué)試卷 題型：問答題

常溫下，在沒有氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)。
（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：
（2）停止反應(yīng)，待裝置冷卻后，取出反應(yīng)過的鐵粉混合物，加入過量的稀硫酸充分反應(yīng)。過濾。簡述檢驗所得濾液中Fe3＋的操作方法：
（3）經(jīng)檢驗上述濾液中不含F(xiàn)e3＋，這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含＋3價的鐵。原因是（結(jié)合化學(xué)方程式說明）：
（4）某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe（OH）2沉淀，向濾液中加入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沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是：
②為了得到白色的Fe（OH）2沉淀，并盡可能使沉淀長時間保持白色，有人設(shè)計如下圖所示的裝置：

請簡述實驗操作及原理：

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