Question

【題目】某同學(xué)利用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行鐵跟水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并研究鐵及其化合物的部分性質(zhì)。請(qǐng)回答下列問題:

（1）硬質(zhì)試管中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________。

（2）該同學(xué)為確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)方案:

①待硬質(zhì)試管冷卻后,取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B;

②取少量溶液B滴加KSCN溶液,若溶液變紅色,則說明硬質(zhì)試管的固體物質(zhì)中一定有_________,可能有__________________;若溶液未變紅色,則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是_____________________________________。

（3）該同學(xué)按（2）中所述實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行了實(shí)驗(yàn),結(jié)果溶液未變紅色,原因是________________________________(用離子方程式表示)。

（4）該同學(xué)馬上另取少量溶液B,使其與NaOH溶液反應(yīng)。若按圖所示操作,可觀察到試管中先生成白色沉淀,后沉淀迅速變成灰綠色,最后變成紅褐色的現(xiàn)象,請(qǐng)寫出白色沉淀變?yōu)榧t褐色的過程中所發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:__________________________________。

（5）一段時(shí)間后,該同學(xué)發(fā)現(xiàn)（3）中未變紅的溶液變成紅色,說明具有_________性。由此可知,實(shí)驗(yàn)室中含的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是__________,并且配制含的鹽溶液時(shí)應(yīng)加入少量___________________。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 Fe3O4 Fe Fe3O4和Fe Fe+2Fe3+=3Fe2+ 4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3 還原 易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì) 鐵粉

【解析】

（1）依據(jù)鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣解答；

（2）KSCN溶液溶液變紅色，說明有三價(jià)鐵離子；溶液未變紅色，說明無三價(jià)鐵離子；

（3）鐵單質(zhì)能將三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子；

（4）白色沉淀為氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵具有還原性，易被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵；

（5）未變紅的溶液變成紅色，Fe2+ 被氧化為Fe3+，說明具有還原性。

（1）鐵與水蒸氣高溫下反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，裝置中濕棉花的作用提供水蒸氣，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；

（2）KSCN溶液變紅色，說明有三價(jià)鐵離子，說明硬質(zhì)試管中固體一定有Fe3O4，可能有Fe；KSCN溶液未變紅色，說明無三價(jià)鐵離子，一定有Fe3O4和Fe；

（3）鐵單質(zhì)能將三價(jià)鐵離子還原成二價(jià)鐵離子，離子方程式，Fe+2Fe3+=3Fe2+；

（4）白色沉淀為氫氧化亞鐵，氫氧化亞鐵具有還原性，易被空氣中氧氣氧化生成氫氧化鐵，反應(yīng)的方程式：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；

（5）未變紅的溶液變成紅色，Fe2+ 被氧化為Fe3+，說明具有還原性。實(shí)驗(yàn)室中含Fe2+的鹽溶液需現(xiàn)用現(xiàn)配制的原因是易被空氣中的氧氣氧化而變質(zhì)，并且配制含Fe2+的鹽溶液時(shí)應(yīng)加入少量鐵粉，可以把氧化后的Fe2+再還原成Fe2+。