摘要:27.答案解析:(难)在高温下.铁可与水蒸气发生反应.产物有Fe3O4和H2.产物Fe3O4可以与稀硫酸发生反应:Fe3O4+ 8H+══Fe2+ + 2Fe3+ + 4H2O.如果铁粉过量.还可发生:Fe+2Fe3+══3Fe2+.所以滤液中可能含有Fe3+.也可能不含Fe3+.检验溶液中含有Fe3+方法很多.最灵敏的方法是滴入几滴KSCN溶液.观察溶液颜色是否变红.Fe(OH)2不稳定.接触空气时很快被氧化成Fe(OH)3.要较长时间观察到白色沉淀的生成.关键是怎样降低反应体系中氧气的量.本题设计的装置能够成功地使Fe(OH)2长时间保持白色.关键在于用H2赶走了体系中的氧气.

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常温下,在没有氧气存在时,铁粉与水几乎不反应,但在高温下,铁粉能与水蒸气反应.
(1)铁粉与水蒸气反应的化学方程式是
Fe3O4+4H2O
 高温 
.
 
3Fe+4H2
Fe3O4+4H2O
 高温 
.
 
3Fe+4H2

(2)停止反应,待装置冷却后,取出反应后的混合物,加入过量的稀硫酸充分反应,过滤.简述检验所得滤液中含有Fe3+的操作方法:
取少量滤液与试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,证明含有铁离子,否则无铁离子
取少量滤液与试管中,滴入几滴KSCN溶液,若溶液变血红色,证明含有铁离子,否则无铁离子

(3)经检验上述滤液中不含Fe3+,这不能说明铁粉与水蒸气反应所得的产物中不含+3价的铁.原因是(结合化学方程式说明)
如果反应后的混合物中含有过量的铁粉,会发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,铁粉把铁离子全部还原为亚铁离子后滴入KSCN溶液不变红色
如果反应后的混合物中含有过量的铁粉,会发生反应2Fe3++Fe=3Fe2+,铁粉把铁离子全部还原为亚铁离子后滴入KSCN溶液不变红色

(4)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)2沉淀,向滤液中加入NaOH溶液后,观察到生成的白色沉淀迅速变成灰绿色,最后变成红褐色.
①沉淀由白色变为红褐色的化学反应方程式是
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3
4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

②为了得到白色的Fe(OH)2沉淀,并尽可能较长时间保持白色沉淀,该同学设计了如图所示的装置:
请简述实验操作:
实验时先打开活塞K,再将分液漏斗的活塞打开,使稀硫酸与铁粉反应,用生成的氢气排出装置中的空气,然后关闭K,利用生成的氢气将试管中的硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中,则可在盛氢氧化钠溶液的试剂瓶中较长时间保存白色氢氧化亚铁沉淀;
实验时先打开活塞K,再将分液漏斗的活塞打开,使稀硫酸与铁粉反应,用生成的氢气排出装置中的空气,然后关闭K,利用生成的氢气将试管中的硫酸亚铁溶液压入氢氧化钠溶液中,则可在盛氢氧化钠溶液的试剂瓶中较长时间保存白色氢氧化亚铁沉淀;
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