Question

7．某同学根据课本第50页《科学探究》实验，设计了如下实验装置，完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”．（装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去）．
请回答该实验中的问题．

（1）写出该反应的反应方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4H₂+Fe₃O₄．
（2）烧瓶B的作用是产生H₂O（g）；烧瓶C的作用是防止倒吸（或用作安全瓶）．
（3）如果要在气体导出管口点燃该气体，则必须对该气体进行验纯．
（4）装置中，试管A和烧瓶B均需加热，则加热的先后顺序是先B后A（填“先A后B”或“先B后A”）．
（5）实验完毕后，取出A试管中的少量固体，溶于足量稀盐酸，再滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，试解释其原因：在溶液中Fe³⁺被未反应的铁粉完全还原为Fe²⁺．

Answer 1

分析 由实验装置可知，试管A是铁与水蒸气反应的装置，故在A中装的应该是普通铁粉，在反应过程中 要生成氢气，所以D是用来收集氢气的，烧瓶的作用就是加热液体或者对液体进行蒸馏，所以这里蒸馏瓶所起的作用就是产生水蒸气，为了防止向试管中通入水蒸气使试管骤冷，引起水的倒流从而在试管和收集气体的试管中间加上了广口瓶，保证实验安全，则A中是铁和水蒸气的反应，B中为产生水蒸气的装置，C为安全瓶防止倒吸的作用，D中收集的是氢气，以此来解答．

解答 解：（1）发生的反应为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4H₂+Fe₃O₄，故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$4H₂+Fe₃O₄；
（2）B的作用为产生H₂O（g）；烧瓶C的作用为防止倒吸（或用作安全瓶），故答案为：产生H₂O（g）；防止倒吸（或用作安全瓶）；
（3）因氢气不纯点燃发生爆炸，则要在气体导出管口点燃该气体，则必须对该气体进行验纯，故答案为：验纯；
（4）先加热A时Fe与氧气反应，为发生Fe与水蒸气的反应，则先提供水蒸气，即加热顺序为先B后A，故答案为：先B后A；
（5）滴加KSCN溶液，溶液颜色无明显变化，则不含铁离子，A试管中Fe剩余，即在溶液中Fe³⁺被未反应的铁粉完全还原为Fe²⁺，
故答案为：在溶液中Fe³⁺被未反应的铁粉完全还原为Fe²⁺．

点评 本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，把握发生的反应、实验装置的作用为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，题目难度不大．