Question

某校化學小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并利用產物進行相關實驗．（圖中夾持、加熱及尾氣處理裝置均已略去）

（1）裝置B中發生反應的化學方程式是

 

．
（2）裝置E中的現象是

 

．
（3）實驗時需要加熱的裝置有

 

（填裝置的代號）
（4）停止反應，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應，過濾．簡述檢驗濾液中Fe³⁺的操作方法：

 

．

Answer 1

分析：（1）鐵與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，據此寫出反應的化學方程式；
（2）裝置E中紅色的氧化鐵被氫氣還原成黑色的鐵，同時有水珠生成；                               
（3）根據各裝置在實驗中的作用判斷是否需要加熱；
（4）根據檢驗鐵離子的常用方法進行解答．

解答：解：（1）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發生反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+H₂↑，
故答案為：3Fe+4H₂O

高溫  .

Fe₃O₄+H₂↑；
（2）裝置B鐵與水蒸氣反應生成的氫氣，經堿石灰干燥后加入裝置E，氧化鐵與氫氣加熱發生反應生成了鐵和水，所以反應的現象為：紅色的粉末變成黑色，管壁產生水珠，
故答案為：紅色的粉末變成黑色，管壁產生水珠；
（3）裝置A需要加熱產生水蒸氣，裝置B是鐵與水蒸氣的反應，需要高溫下才能反應，需要加熱；裝置E是氫氣含有氧化鐵的裝置，反應需要加熱，所以需要加熱的裝置為：A B E，
故答案為：A B E；
（4）檢驗三價鐵離子的方法為：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色，
故答案為：取少量濾液于試管中，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色．

點評：本題考查了鐵及其化合物的性質實驗，題目難度不大，注意掌握鐵與水蒸氣反應原理，試題側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．