Question

圖（左）是還原鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)裝置，實(shí)驗(yàn)時(shí)，B中灰色的鐵粉變?yōu)楹谏�，且生成的黑色固體物質(zhì)是一種可溶于稀鹽酸的較復(fù)雜化合物．請回答下列問題：

（1）B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為

3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂

．
（2）反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是

防止A中液體暴沸

．
（3）某次實(shí)驗(yàn)后，取B中的固體物質(zhì)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

在溶液中Fe³⁺被未反應(yīng)的鐵粉完全還原

．
（4）如圖（左）中虛線部分，可以用右圖所示裝置代替，在X口點(diǎn)燃收集到的氣體即可檢驗(yàn)H₂的存在．實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K₁．K₂，關(guān)閉K₃，使反應(yīng)先進(jìn)行一段時(shí)間之后，必須進(jìn)行

氫氣的驗(yàn)純

 操作，方可關(guān)閉K₂．打開K₃，再收集氣體．當(dāng)收集到半瓶氣體時(shí)，停止加熱，關(guān)閉K₁，若要使H₂順利逸出而進(jìn)行點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)，操作的方法是

關(guān)閉K₁，打開K₂，連續(xù)輕輕排擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出

．
（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(shí)驗(yàn)，原因是

未反應(yīng)的大量水蒸氣被瓶中的水冷凝

．

Answer 1

分析：（1）鐵在高溫下與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（2）水的沸點(diǎn)為100℃，較低；
（3）根據(jù)鐵和水蒸氣的反應(yīng)的反應(yīng)物和生成物解答；
（4）可燃性的氣體點(diǎn)燃前須驗(yàn)純；
（5）根據(jù)干燥管的作用解答．

解答：解：（1）鐵在高溫下與水反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂ ，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂ ；
（2）水的沸點(diǎn)為100℃，較低，反應(yīng)前A中投放碎瓷片的目的是防止A中水暴沸，
故答案為：防止A中液體暴沸；
（3）鐵和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)物為四氧化三鐵和氫氣，當(dāng)實(shí)驗(yàn)時(shí)，B中灰色的鐵粉變?yōu)楹谏�，黑色固體中可能含有過量的鐵，取B中的固體物質(zhì)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(yīng)的鐵粉完全還原，
故答案為：在溶液中Fe³⁺被未反應(yīng)的鐵粉完全還原；
（4）實(shí)驗(yàn)開始時(shí)，打開K₁．K₂，關(guān)閉K₃，使反應(yīng)先進(jìn)行一段時(shí)間之后，在X口點(diǎn)燃收集到的氣體，不純的氫氣在點(diǎn)燃時(shí)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(jìn)行反應(yīng)，可燃性的氣體點(diǎn)燃前須驗(yàn)純；當(dāng)收集到半瓶氣體時(shí)，停止加熱，關(guān)閉K₁，若要使H₂順利逸出而進(jìn)行點(diǎn)燃實(shí)驗(yàn)，須關(guān)閉K₁，打開K₂，連續(xù)輕輕排擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出，
故答案為：氫氣的驗(yàn)純；關(guān)閉K₁，打開K₂，連續(xù)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(yīng)的大量水蒸氣的氫氣經(jīng)過替代裝置時(shí)，大量水蒸氣被瓶中的水冷凝，相當(dāng)于原裝置使用干燥管，
故答案為：未反應(yīng)的大量水蒸氣被瓶中的水冷凝．

點(diǎn)評：本題考查鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，結(jié)合相關(guān)的化學(xué)反應(yīng)原理是解答的關(guān)鍵，本題難度不大．