Question

【题目】某兴趣小组采用以下装置进行铁粉和水蒸气的实验,并对反应后的产物进行探究.

(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式为______;烧瓶中加入沸石的目的是_______

(2)用下图装置检验生成气体,连接顺序为(用字母表示)a_______。

(3)证明反应后的固体中存在二价铁(限选试剂:1mol/LH2SO4、2mol/LHNO3、3%H2O2、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、Fe2(SO4)3溶液)

步骤一:取反应后固体浸入Fe2(SO4)3溶液,充分反应后过滤并洗涤固体,其目的是_______;

步骤二:取过滤后所得固体加入过量_______,过滤;

步骤三:___________。

(4)取B中反应后的固体加足量稀硫酸溶解,再先后滴加KSCN溶液和氯水,溶液红色加深。请从平衡角度解释红色变深的原因_________。

Answer 1

【答案】 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 防止暴沸 d-e-b-c-f或d-e-c-b-f 利用Fe2(SO4)3溶液来氧化除去Fe单质,避免对后续实验造成干扰 1mol/LH2SO4 向滤液中加入适量0.01mol/L的KMnO4溶液,若溶液紫红色褪去，说明原产物中含有二价铁 Cl2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,使得Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡正向移动，红色加深

【解析】（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；反应需要加热，因此烧瓶中加入沸石的目的是防止暴沸；（2）由于反应生成的氢气中含有水蒸气，还原氧化铜之前需要干燥，最后用无水硫酸铜检验水的存在，则连接顺序为a-d-e-b-c-f或a-d-e-c-b-f。（3）步骤一：由于反应中铁过量，则取反应后固体浸入Fe2(SO4)3溶液充分反应后过滤并洗涤固体的目的是利用Fe2(SO4)3溶液来氧化除去Fe单质，避免对后续实验造成干扰；步骤二：溶解四氧化三铁时不能选择氧化性酸，则取过滤后所得固体加入过量1mol/LH2SO4，过滤；亚铁离子检验还原性，可以用酸性高锰酸钾溶液检验亚铁离子，则步骤三：向滤液中加入适量0.01mol/L的KMnO4溶液，若溶液紫红色褪去，说明原产物中含有二价铁；（4）由于Cl2将溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，铁离子浓度增大，使得平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3正向移动，因此红色加深。