Question

【題目】下圖（左）是還原鐵粉與水蒸氣反應的實驗裝置，實驗時，B中灰色的鐵粉變為黑色，且生成的黑色固體物質是一種可溶于稀鹽酸的較復雜化合物。請回答下列問題：

（1）B中發生反應的化學方程式為___________________

（2）反應前后A中投放碎瓷片的目的是________________________。

（3）某次實驗后，取B中的固體物質少量，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液。溶液顏色無明顯變化，試解釋原因__________________。

（4）上圖（左）中虛線部分，可以用右圖所示裝置代替，在X口點燃收集到的氣體即可檢驗H2的存在。實驗開始時，打開K1、K2，關閉K3，使反應先進行一段時間之后，必須要進行______________操作，方可關閉K2、打開K3，再收集氣體。當收集到半瓶氣體時，停止加熱，關閉K1，若要使H2順利逸出而進行點燃實驗，操作的方法是____________________。

（5）替代裝置未像原裝置那樣使用干燥管，同樣順利完成了實驗，原因是_____________。

Answer 1

【答案】3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2（2） 防止暴沸 在溶液中Fe3＋被未反應的鐵粉完全還原 氫氣的驗純 關閉K3，打開K2，連續輕輕擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出 未反應的大量水蒸氣被瓶中的水冷凝

【解析】

（1）鐵在高溫下與水反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應方程式為3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2，

（2）水的沸點為100℃，較低，反應前A中投放碎瓷片的目的是防止A中水暴沸。

（3）鐵和水蒸氣反應，產物為四氧化三鐵和氫氣，當實驗時，B中灰色的鐵粉變為黑色，黑色固體中可能含有過量的鐵，取B中的固體物質少量，溶于足量稀鹽酸，再滴加KSCN溶液．溶液顏色無明顯變化，說明在溶液中Fe3+被未反應的鐵粉完全還原。

（4）實驗開始時，打開K1、K2，關閉K3，使反應先進行一段時間之后，在X口點燃收集到的氣體，不純的氫氣在點燃時會有爆鳴聲，爆鳴聲說明有氫氣生成，即可說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應，可燃性的氣體點燃前必須驗純；當收集到半瓶氣體時，停止加熱，關閉K1，若要使H2順利逸出而進行點燃實驗，須關閉K1，打開K2，連續輕輕排擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出。

（5）原裝置使用干燥管是干燥氫氣中的水蒸氣，含未反應的大量水蒸氣的氫氣經過替代裝置時，未反應的大量水蒸氣被瓶中的水冷凝，相當于原裝置使用干燥管。