Question

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：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”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．

（1）如何检查该装置的气密性：                                                          

（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式                           

（3）验证固体产物中铁元素的价态

限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO₄、3mol/L H₂SO₄、3mol/L HNO₃、30%H₂O₂、0.01mol/L KMnO₄、20%KSCN、蒸馏水。

在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论。

	实验步骤	预期现象与结论
步骤1	取反应后干燥的固体ag于试管中，加入足量的1mol/L CuSO4溶液，充分振荡，经固液分离、洗涤后，再向固体中滴加足量的            ，振荡溶解，过滤后将滤液配成250mL溶液，待用。
步骤2	取少量步骤1中滤液于试管中，
步骤3	取少量步骤1中滤液于试管中，

步骤1中加入足量1mol/L CuSO₄溶液的作用是                                     。

Answer 1

 （1）将C处导气管末端浸入水槽中，加热A处圆底烧瓶，导管末端出现气泡，停止加热后导管末端出现一段水柱。

（2）3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂

（3）

	实验步骤	预期现象与结论
步骤1	3mol/L H2SO4
步骤2	滴加1～2滴20%KSCN	溶液变红色，则固体产物含+3价铁
步骤3	滴加1～2滴0.01mol/L KMnO4	溶液紫色褪去，则固体产物含+2价铁

除去反应后固体中可能未反应完的铁粉，以免影响后续实验的结果分析。