Question

如图是铁与水蒸气反应的实验装置．某同学在硬质玻璃管中放入足量还原性铁粉和少量石棉绒（石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应）的混合物，进行高温下铁与水蒸气反应的实验．请回答下列问题：
（1）仪器a的名称是

 

；烧瓶中所放的固体是

 

．
（2）①该同学应该先点燃

 

（填“A”或“B”，下同）处的酒精灯（或酒精喷灯），一段时间后，再点燃

 

处的酒精灯（或酒精喷灯）；
②写出该反应的化学方程式：

 

．
（3）为了分析反应后的固体混合物中是否含有+3价的Fe，该同学进行如下实验：请你在下表中将该同学滴加KSCN溶液后观察到的现象补充完整，并写出相应的结论与解释

操作	现象	结论	解释（用离子方 程式表示）
将反应后的固体全部取出置于烧杯中，加入足量的盐酸，溶解后过滤，立即向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．	滴加KSCN溶液后，溶液不变红色	（填“能”或“不能”）确定反应后的固体混合物中不含有+3价的Fe	①   ②

Answer 1

考点：铁及其化合物的性质实验

专题：实验题

分析：（1）仪器a为干燥管；装置A为制取水蒸气的装置，加热水需要防止暴沸；
（2）①实验时要先制取水蒸气，再加热水蒸气和铁；②铁与水蒸气反应的化学方程式；
（3）验证反应后的固体混合物中是否含有+3价的Fe．

解答： 解：（1）仪器a为干燥管；装置A为制取水蒸气的装置，加热水需要防止暴沸，故应该向烧瓶中加入沸石或碎瓷片；
故答案为：干燥管；沸石或碎瓷片；
（2）①空气中的氧气会和金属铁反应，进行金属铁和水蒸气的反应试验，为防止干扰，应该先用水蒸气将空气排净，故应该先点燃A处的酒精灯，产生的水蒸气排净装置中的空气后，再点燃B处的酒精灯防止加热时铁粉与空气反应； 
②铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成Fe₃O₄和H₂：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
故答案为：①A；B；②3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
（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，+3价铁离子遇硫氰酸钾溶液会变血红色；但是如果反应后的固体中含有铁，铁会在溶液中和+3价铁离子反应生成亚铁离子，依据溶液颜色分析离子存在：如果溶液变成血红色说明一定含三价铁离子，不变血红色，不能证明一定不含有+3价铁离子；
故答案为：不能；Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．

点评：本题是关于金属铁和水反应的实验方案设计和评价，解题的关键是掌握反应物以及产物的性质和物质检验的基本知识，难度不大．