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某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验．
（1）用下图A所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）．反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．写出铁与水蒸气反应的化学方程式．
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选上图M，N中的装置
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用规格的量筒（选填字母序号）
A.100ml　　　　　B.200ml　　　　　　C.500ml　　　　　　D.1000ml
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）．
现象结论与解释

可能①

可能②

解：（1）铁与水蒸气生成氢气，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，不纯的氢气在点燃时会有爆鸣声；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄+4H₂；故答案为：肥皂泡破裂，爆鸣声； 3Fe+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄+4H₂；
（2）①排水法收集气体，量气装置的导气管应短进长出，否则不能将水排到量筒中，无法测量气体的体积，故答案为：N；
②根据反应计算：
3Fe+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄+4H₂
3×56g 8g
0.24g m（H₂）
m（H₂）= $\text{[math]}$ =0.0114g
V（H₂）= $\text{[math]}$ =0.13L
选择量筒时，应尽量减少误差，所取量筒规格与量取体积接近，故应选择规格为200ml的量筒，故答案为：B；
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色变化分析铁离子的存在，铁离子遇硫氰酸钾溶液会变血红色；铁剩余会在溶液中和铁离子反应生成亚铁离子，依据溶液颜色分析离子存在，血红色说明一定含三价铁离子；浅绿色溶液可能是铁和铁离子反应生成亚铁离子；

	现象	结论与解释
可能①	溶液变为红色	反应后的固体混合物中含有+3价的Fe．因为Fe³⁺遇到KSCN溶液时变成血红色．
可能②	溶液仍然为浅绿色	反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe；因为如果铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe³⁺反应，将溶液中Fe³⁺完全还原为Fe²⁺．

故答案为：

	现象	结论与解释
可能①	溶液变为红色	反应后的固体混合物中含有+3价的Fe．因为Fe³⁺遇到KSCN溶液时变成血红色．
可能②	溶液仍然为浅绿色	反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe；因为如果铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe³⁺反应，将溶液中Fe³⁺完全还原为Fe²⁺．

分析：（1）爆鸣声说明有氢气生成，即可说明“铁与水蒸气”能够进行反应；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g） $\text{[math]}$ Fe₃O₄+4H₂；
（2）①M收集装置错误，导气管位置错误，不可以测量生成氢气的体积；
②根据铁的质量求出生成氢气的质量，根据氢气的密度求出体积，以此选择量筒的规格．
点评：本题考查铁及其化合物的性质实验，离子检验方法的应用，现象的分析判断，本题难度不大，易错点为量筒规格的选择．

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科目：高中化学 来源： 题型：

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：（1）用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）．
①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到

爆鸣声

时，说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式

3Fe+4H₂O（g）

高温

Fe₃O₄+4H₂

3Fe+4H₂O（g）

高温

Fe₃O₄+4H₂

．
③实验中石棉绒的作用是

．
A．阻止铁与水蒸汽反应 B．增大铁粉与水蒸气的接触面积 C．无法确定
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成气体的体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选图中的

装置．

②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用

规格的量筒．
A．100mL B．200mL C．500mL D．1 000mL．

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科目：高中化学 来源： 题型：阅读理解

（2010?厦门二模）某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验，请填空：
【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
（1）该反应的反应类型为

取代反应

；
（2）该反应的化学方程式为

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

CH₄+Cl₂

光照

CH₃Cl+HCl

；（只写第一步）
（3）水槽中盛放的液体应为

；（填标号）
A．水 B．饱和石灰水
C．饱和食盐水D．饱和NaHCO，溶液
【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
（4）该实验设计的错误之处

氯水中加入AgNO₃溶液也会产生白色沉淀

；
【实验三】
步骤一：收集半试管氯气，加入10mL蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）．测得pH=3.26．
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在90W的日光灯下光照6min后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得pH=1.00．
（5）判断该反应中有氯化氢生成的依据是

步骤二测得的pH值比步骤一测得的pH值低

．
（6）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水．往反应后的溶液中加水稀释到100.00mL，分别取20.00mL稀释液，以K₂CrO₇为指示剂，用浓度为0.01mol?L^-1的AgNO₃溶液滴定溶液中的Cl^-，滴定终点时消耗AgNO₃溶液的体积平均为10.00mL，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为

11.2

mL；
步骤三：用5支试管充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在40W的日光灯下光照不同时间后，加入10mL蒸馏水，充分振荡，测得pH如下表：

编号	1	2	3	4	5
光照时间	2min	4min	6min	8min	10min
反应后pH	1.86	1.62	1.00	1.00	1.00

（7）该实验可得到结论：

相同条件下，一定时间内，甲烷与氯气反应的光照时间越长，甲烷取代反应的转化率越高或6分钟后甲烷与氯气的取代反应达到平衡

；
步骤四：探究不同光照条件对甲烷与氯气反应速率的影响．
（8）试设计一个可行的实验方案：

用5支充满甲烷和氯气的混合气体（各占50%），分别放在不同功率的日光灯下光照相同时间后，加入l0mL蒸馏水，充分振荡，测pH

．

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科目：高中化学 来源： 题型：

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验．

（1）用下图A所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）．反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当

肥皂泡破裂，有爆鸣声

时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．写出铁与水蒸气反应的化学方程式

3Fe+4H₂O

△

Fe₃O₄+4H₂↑

3Fe+4H₂O

△

Fe₃O₄+4H₂↑

．
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率．
①收集并测量气体体积应选上图M，N中的

装置
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用

规格的量筒（选填字母序号）
A.100ml B.200ml C.500ml D.1000ml
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）．

	现象	结论与解释
可能①
可能②

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科目：高中化学 来源： 题型：

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验．
请填写下列空白：
【实验一】用如图所示装置，排水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
（1）该反应的化学方程式为

；（只写第一步）
（2）水槽中盛放的液体最好为

；（填标号）
A．水 B．饱和石灰水 C．饱和食盐水 D．饱和NaHCO₃溶液
【实验二】用排蒸馏水法收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
（3）该实验设计的错误之处

；
【实验三】
步骤一：收集半试管氯气，加入10mL 蒸馏水，充分振荡，采用DIS系统的pH传感器测溶液的pH（下同）．测得pH=3.26．
步骤二：收集一试管甲烷和氯气的混合气体（各占50%），在40W的日光灯下光照6min后，加入10mL 蒸馏水，充分振荡，测得pH=1.00．
（4）判断该反应中有氯化氢生成的依据是

；
（5）假设氯气完全参与反应，且不考虑氯气溶解于水．往反应后的溶液中加水稀释到100.00mL，取20.00mL稀释液，加入10.00mL浓度为0.01mol?L^-1的AgNO₃溶液恰好完全反应，则试管中原有氯气在标准状况下的体积为

mL．

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科目：高中化学 来源： 题型：

某研究小组为了探究甲烷和氯气反应的情况，设计了几个实验．
请填写下列空白：
【实验一】用如图所示装置，收集一试管甲烷和氯气的混合气体，照后观察到量筒内形成一段水柱，认为有氯化氢生成．
（1）该反应的反应类型为

；
（2）该反应的化学方程式为

；（只写第一步）
（3）水槽中盛放的液体应为

；（填标号）
A．水　　　 B．饱和石灰水　　 C．饱和食盐水　　 D．饱和NaHCO₃溶液
【实验二】收集一试管甲烷和氯气的混合气体，光照反应后，滴加AgNO₃溶液，看到有白色沉淀生成，认为有氯化氢生成．
（4）该实验设计的错误之处

；
（5）写出碳原子数为9的甲烷的一种同系物的名称，已知它的一氯代物有两种：

．

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