甲、乙、丙三同学欲分别完成“铁与水蒸气反应”的实验.

I.甲同学的方案如图I:试管中依次放入湿棉花和还原铁粉,加热。把生成的气体通入蒸发皿中的肥皂液中。一段时间后,用坩埚钳夹取燃着的火柴在蒸发皿中点火,观察到的现象是                        ;发生反应的化学方程式为                       

    II.乙同学所采用的装置如图Ⅱ:分别用灯1和灯2加热反应器中的水和还原性铁粉,当水蒸气将空气排出后用排水法收集一试管气体。乙同学所采用的装置与甲同学的装置比较优点是                     ;结束实验的操作是                             

 


   Ⅲ.丙同学将甲、乙所装置进行改进,所有装置如图Ⅲ:

 


    在硬质玻璃管Ⅰ中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,硬质玻璃管Ⅱ中加入CuO。干燥管Ⅱ中盛装的物质是无水硫酸铜和石棉绒的混合物。

    (1)丙同学所采用的装置与乙同学的装置比较优点是                          

    (2)实验开始时应先点燃a处的酒精灯然后才点燃b处的酒精喷灯原因是                    

    (3)能证明铁与水蒸气反应的现象是                                  

    Ⅳ.丁同学提出问题:如何通过实验证明铁与水蒸气反应得到的黑色固体中既含Fe2+又含Fe3+                                                          

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