Question

【題目】某同學根據課本第50頁科學探究實驗，用三支試管、水槽、膠塞、導管、酒精噴燈及其它必要的儀器和物品，設計了以下實驗裝置，完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”。請回答該實驗中的問題。

（1）寫出該反應的化學方程式________。

（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（填化學式）_____。

（4）如果要在氣體導出管口點燃該氣體，則必須對該氣體進行 _______。

（5）該同學欲確定反應后A試管中還原鐵粉是否完全反應。設計了如下實驗方案：第I步：待A試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸，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甲同學按照上述實驗方案進行了實驗，結果溶液未變紅色，原因是（用離子方程式表示）____。

②乙同學按照上述實驗方案進行了實驗，結果溶液變紅色。得出結論：A試管中還原鐵粉反應完全。你覺得該結論是否合理？_______（填“合理”或“不合理”）請說明理由___________。（如果認為合理，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反應之后還有剩余

【解析】

(1)鐵與水蒸氣在高溫條件下反應；
(2)A中為固體，B中為液體；
(3)反應生成了氫氣；
(4)易燃氣體不純，點燃易爆炸；
(5)三價鐵離子遇硫氰化鉀溶液溶液變為紅色；
①若溶液未變紅色，說明溶液中沒有三價鐵離子；
②鐵粉與三價鐵離子能夠反應生成二價鐵離子。

：(1)鐵與水蒸氣反應高溫條件下生成四氧化三鐵和氫氣，反應方程式為：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，加熱變為蒸汽，通入到A中，故答案為：鐵粉；H2O；
(3)C裝置為排水集氣法，反應生成了氫氣，氫氣難溶于水，可以用排水法收集，故答案為：排水法；H2；
(4)氫氣為易燃氣體，氫氣不純時點燃容易爆炸，在點燃之前要注意驗純，故答案為：驗純；
(5)加入硫氰化鉀溶液，溶液變為紅色，說明溶液中有三價鐵離子，故答案為：Fe3+；
①溶液沒有變紅，說明溶液中的三價鐵被反應消耗掉了，反應方程式為：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案為：2Fe3++Fe=3Fe2+；
②乙同學的結論不合理，鐵粉也可以沒有完全反應，剩余的少量的鐵粉與三價鐵離子反應后三價鐵離子還有剩余，所以溶液還會變紅，
故答案為：不合理；如果剩余少量的鐵粉，則溶液中Fe3+與Fe反應之后還有剩余。