Question

常温下，在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但在高温下，铁能与水蒸气反应．请设计一套简单的实验装置，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应．

(1)在方框中画出实验装置示意图(包括反应时容器中的物质)，并用图中玻璃容器旁自左至右分别用A、B、C……符号标明．

①本题装置示意图中的仪器可以用下面的方式表示．

②铁架台、石棉网、酒精灯、玻璃导管之间的联接胶管等，在示意图中不必画出．如需加热，在需加热的仪器下方，标以“△”表示．

(2)请写出在图上用A、B、C……各玻璃容器中盛放物质的化学式或名称．

A________、B________、C________、D________、E________．

(3)能够说明还原铁粉与水蒸气能够发生反应的实验现象(或操作)是________．

(4)停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤．简述检验所得滤液中Fe³⁺的操作方法：________

Answer 1

答案：
解析：

(1)和(2)铁粉与水蒸气反应产物是四氧化三铁和氢气，要证明反应确实能够发生，就要证明有新物质生成，这里比较简单的是证明有氢气生成．因此实验装置应该包括有序的三个部分：水蒸气发生、水蒸气与铁粉反应、检验产生的气体是氢气．在检验产生的氢气时要注意水蒸气的干扰，因为水蒸气不可能与铁粉完全反应，必定会随气流排出．(可有三种方案) 方案一： 　　A、H2O和碎瓷片；B、Fe粉；C、碱石灰；D、空气 　　方案二： A、 　　H2O和碎瓷片；B、Fe粉；C、水；D、水 　　方案三： ; 　　A、H2O和碎瓷片；B、Fe粉；C、碱石灰；D、CuO 　　(3)用拇指堵住集满气体的试管口，使管口向下移近酒精灯火焰，移开拇指点火，如果听到爆鸣声，说明有氢气产生，从而说明还原铁粉与水蒸气发生了反应．或：黑色固体变红，右端管壁有水珠，说明有氢气产生，从而说明还原铁粉与水蒸气发生了反应; 　　(4)取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色．