Question

10．如圖1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(qǐng)回答下列問(wèn)題：

（1）B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）A的名稱圓底燒瓶，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(wú)明顯變化，試用離子反應(yīng)方程式解釋原因Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
（4）如圖2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(kāi)始時(shí)，打開(kāi)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(kāi)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)，操作是關(guān)閉K₁，打開(kāi)K₂，連續(xù)輕輕擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出．

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）A的名稱是圓底燒瓶；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；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(kāi)K₂，連續(xù)輕輕排擠壓塑料礦泉水瓶，使氫氣緩緩逸出．

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）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂ ，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂ ；
（2）A的名稱是圓底燒瓶；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：圓底燒瓶；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(guò)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(wú)明顯變化，說(shuō)明在溶液中Fe³⁺被未反應(yīng)的鐵粉完全還原，離子反應(yīng)方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
（4）實(shí)驗(yàn)開(kāi)始時(shí)，打開(kāi)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(huì)有爆鳴聲，爆鳴聲說(shuō)明有氫氣生成，即可說(shuō)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(kāi)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(kāi)K₂．

點(diǎn)評(píng) 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．