Question

5．某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）装置E中的现象是黑色氧化铜变红，玻璃管右端出现无色液滴．
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤．
①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为硫氰化钾（KSCN），现象是溶液变红．
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺．
③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，溶液中反应的离子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

Answer 1

分析 （1）B中Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（2）E中氢气还原CuO生成Cu、水；
（3）B中固体为四氧化三铁、Fe，与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁，若Fe过量只有亚铁离子，检验铁离子选择KSCN溶液，以此来解答．

解答 解：（1）装置B中发生反应的化学方程是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）E中氢气还原CuO生成Cu、水，则观察到的现象为黑色氧化铜变红，玻璃管右端出现无色液滴，故答案为：黑色氧化铜变红，玻璃管右端出现无色液滴；
（3）①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为硫氰化钾（KSCN），现象是溶液变红，故答案为：硫氰化钾（KSCN）；溶液变红；
②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因为2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，故答案为：2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺；
③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，亚铁离子具有还原性，溶液中反应的离子方程式为5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O，
故答案为：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．

点评 本题考查物质的性质实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及实验技能等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意离子的检验及性质，题目难度不大．