Question

（15分）某小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應及反應的產物，進行了系列實驗。

（1）用下圖所示實驗裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”（石棉絨是耐高溫材料，不與水反應）。

反應一段時間，有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當 時（填實驗現象），說明“鐵與水蒸氣”能夠進行反應。寫出鐵與水蒸氣反應的化學方程式 。

（2）為了證明反應后的固體混合物中含有+3價的Fe，他們計劃取出少量混合物于試管中，加入足量的鹽酸，溶解，過濾。寫出有關的化學方程式：

（3)向濾液中滴加KSCN溶液，觀察到溶液的顏色有兩種可能，如下表。在下表中填寫與現象相對應的結論與解釋（可以不填滿）。

	現象	結論與解釋
可能①	溶液由淺綠色變紅色
可能②	溶液仍然為淺綠色

（4)可能①中，若要使紅色又變成淺綠色，又不增加其它的金屬離子，可以加入 ，可能②中，加入 可以使溶液變成紅色。

Answer 1

（1) 肥皂泡有爆鳴聲， 3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2

（2) Fe3O4+8HCl =FeCl2 +2FeCl3 +4H2O，

Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑ Fe +2FeCl3 = 3FeCl2 ，各1分

（3)

	現象	結論與解釋
可能①	溶液由淺綠色 變紅色	反應后的固體混合物中含有+3價的Fe。（1分） 因為Fe3+遇到KSCN溶液時變成血紅色。（1分）
可能②	溶液仍然為 淺綠色	反應后的固體混合物中可能含有+3價的Fe，也可能不含+3價的Fe。（1分）因為如果鐵粉有剩余，剩余鐵粉會與Fe3+反應，將溶液中Fe3+完全還原為Fe2+。（1分）

（4) 鐵粉，氯水

【解析】

試題分析：鐵與水蒸氣：3Fe + 4H2O（g） Fe3O4 + 4H2，故用點燃的火柴靠近肥皂泡，當肥皂泡有爆鳴聲，證明已有氫氣生成，反應已開始；反應后的固體混合物可能是：①Fe3O4②Fe、Fe3O4加入足量的鹽酸，溶解，過濾，發(fā)生反應：Fe3O4+8HCl =FeCl2 +2FeCl3 +4H2O、Fe +2FeCl3 = 3FeCl2、Fe +2HCl = FeCl2 + H2↑，向濾液中滴加KSCN溶液，現象①溶液由淺綠色變紅色，則說明反應后的固體混合物中含有+3價的Fe，因為Fe3+遇到KSCN溶液時變成血紅色；現象②溶液仍然為淺綠色，則說明反應后的溶液中沒有Fe3+，可能是鐵粉有剩余，剩余鐵粉會與Fe3+反應，將溶液中Fe3+完全還原為Fe2+；可能①中，若要使紅色又變成淺綠色，又不增加其它的金屬離子，可以加入鐵粉；可能②中，加入氯水可以使溶液變成紅色。

考點：綜合實驗。