16.某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物,进行了下列实验:用如图1所示实验装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”(石棉绒高温下不与水和铁反应).

(1)如何检查该装置的气密性:将C处导气管末端浸入水槽中,加热A处圆底烧瓶,导管末端出现气泡,停止加热后导管末端出现一段水柱
(2)写出铁与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(3)验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂:烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹;1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水.
在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
实验步骤预期现象与结论
步骤1取反应后干燥的固体ag于试管中,加入足量的1mol/L CuSO4溶液,充分振荡,经固液分离、洗涤后,再向固体中滴加足量的3mol/LH2SO4,振荡溶解,过滤后将滤液配成250mL溶液,待用.-
步骤2取少量步骤1中滤液于试管中,滴加1~2滴20%KSCN溶液变红色,则固体产物含+3价铁
步骤3取少量步骤1中滤液于试管中,滴加1~2滴0.01mol/LKMnO4溶液紫色褪去,则固体产物含+2价铁
步骤1中加入足量1mol/L CuSO4溶液的作用是除去反应后固体中可能未反应完的铁粉,以免影响后续实验的结果分析.
(4)固体产物中铁元素的质量分数的测定可采用图2的流程.其中步骤①是向溶液中加入锌粉至黄色刚好消失;步骤②用0.010mol/LKMnO4溶液滴定至终点,消耗KMnO4溶液平均为v mL.(已知5Fe2++MnO4-+8H+═5Fe3++Mn2++4H2O)其中加入锌粉的目的是将Fe3+还原为Fe2+.实验测得ag样品中固体产物铁元素的质量分数为$\frac{250×5×56g/mol×0.010mol/L×V×1{0}^{-3}L}{25a}$×100%_(只列计算表达式).
 0  169416  169424  169430  169434  169440  169442  169446  169452  169454  169460  169466  169470  169472  169476  169482  169484  169490  169494  169496  169500  169502  169506  169508  169510  169511  169512  169514  169515  169516  169518  169520  169524  169526  169530  169532  169536  169542  169544  169550  169554  169556  169560  169566  169572  169574  169580  169584  169586  169592  169596  169602  169610  203614 

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