题目内容
（2010?合肥三模）新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性能，可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等．在不同温度下，α-Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时，生成FeO，高于570℃时，生成Fe3O4．某校化学小组学生利用图1所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分（图中夹持及尾气处理装置均已略去）．
（1）在高温下，装置B中发生反应的化学方程式是
（2）请在图2装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置
（3）该小组同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
【查阅资料】该小组同学通过资料得知，固体产物中一般不会同时出现三种形态混合物组合．
【提出假设】
假设1：全部为氧化亚铁；
假设2：全部为四氧化三铁；
假设3：铁和氧化亚铁混合物；
假设4：铁和四氧化三儿混合物；
假设5：
【设计方案】小组成员讨论后对假设4提出实验方案（不要在答题卡上作答）
【实验过程】
根据上述设计的方案进行实验．在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论．
【交流讨论】①实验步骤Ⅱ加入 KSCN后溶液不显血红色的原因
②继续向Ⅱ溶液中加稀硝酸，立即出现血色，写出该过程中发生变化的离子方程式
（1）在高温下，装置B中发生反应的化学方程式是
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2
| ||
3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2
．
| ||
（2）请在图2装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置
bd
bd
．（3）该小组同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
【查阅资料】该小组同学通过资料得知，固体产物中一般不会同时出现三种形态混合物组合．
【提出假设】
假设1：全部为氧化亚铁；
假设2：全部为四氧化三铁；
假设3：铁和氧化亚铁混合物；
假设4：铁和四氧化三儿混合物；
假设5：
氧化亚铁和四氧化三铁混合物
氧化亚铁和四氧化三铁混合物
．【设计方案】小组成员讨论后对假设4提出实验方案（不要在答题卡上作答）
【实验过程】
根据上述设计的方案进行实验．在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论．
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入适量盐酸，微热 | 黑色粉末全部溶解，溶液呈 浅绿色 浅绿色 ，有少量气泡产生 |
| Ⅱ | 向实验Ⅰ中得到的溶液加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液不显血红色 |
无Fe3+
无Fe3+
．②继续向Ⅱ溶液中加稀硝酸，立即出现血色，写出该过程中发生变化的离子方程式
3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3
3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3
．分析：（1）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（2）氢气难溶于水；
（3）可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物；黑色粉末X为氧化亚铁；
【交流讨论】①KSCN溶液遇Fe3+呈血红色；
②稀硝酸有强氧化性，能将二价铁离子氧化为三价铁离子．
（2）氢气难溶于水；
（3）可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物；黑色粉末X为氧化亚铁；
【交流讨论】①KSCN溶液遇Fe3+呈血红色；
②稀硝酸有强氧化性，能将二价铁离子氧化为三价铁离子．
解答：解：（1）铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，故答案为：3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2；
（2）氢气难溶于水，可用排水法收集，bd为排水法，故答案为：bd；
（3）可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物；黑色粉末X为氧化亚铁与盐酸反应得到氯化亚铁为浅绿色，故答案为：氧化亚铁和四氧化三铁混合物；浅绿色；
【交流讨论】①加入KSCN后溶液不显血红色说明无Fe3+，故答案为：无Fe3+；
②稀硝酸有强氧化性，能将二价铁离子氧化为三价铁离子，该过程中发生变化的离子方程式为：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3，
故答案为：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3．
| ||
（2）氢气难溶于水，可用排水法收集，bd为排水法，故答案为：bd；
（3）可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物；黑色粉末X为氧化亚铁与盐酸反应得到氯化亚铁为浅绿色，故答案为：氧化亚铁和四氧化三铁混合物；浅绿色；
【交流讨论】①加入KSCN后溶液不显血红色说明无Fe3+，故答案为：无Fe3+；
②稀硝酸有强氧化性，能将二价铁离子氧化为三价铁离子，该过程中发生变化的离子方程式为：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3，
故答案为：3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O，Fe3++3SCN-═Fe（SCN）3．
点评：本题考查铁及其化合物的性质实验，难度不大，注意二价铁离子、三价铁离子的转化．
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