题目内容
查阅资料：在不同温度下，纳米级Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同：温度低于570℃时生成FeO，高于570℃时生成Fe3O4．甲同学用图1所示装置进行纳米级Fe粉与水蒸气的实验：
（1）该装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是 ．
（2）装置C的作用是 ．
（3）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
乙同学认为该条件下反应的固体产物为FeO．丙同学认为该结论不正确，他的理由是 （用离子方程式表示）．
（4）丁同学称取5.60gFe粉，用乙的装置反应一段时候后，停止加热．将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g．然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，消耗FeCl3的0.08mol．丁同学实验的固体产物为 ．
（1）该装置中纳米级Fe粉与水蒸气反应的化学方程式是
（2）装置C的作用是
（3）乙同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分，进行了下列实验：
| 实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
| Ⅰ | 将反应后得到黑色粉末X（假定为均匀的），取出少量放入另一试管中，加入少量盐酸，微热 | 黑色粉末逐渐溶解，溶液呈浅绿色；有少量气泡产生 |
| Ⅱ | 向实验I中得到的溶液滴加几滴KSCN溶液，振荡 | 溶液没有出现血红色 |
（4）丁同学称取5.60gFe粉，用乙的装置反应一段时候后，停止加热．将试管内的固体物质在干燥器中冷却后，称得质量为6.88g．然后将冷却后的固体物质与足量FeCl3溶液充分反应，消耗FeCl3的0.08mol．丁同学实验的固体产物为
考点：性质实验方案的设计,铁及其化合物的性质实验
专题：实验题
分析：（1）Fe粉与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和氢气；
（2）装置C用于制备水蒸气；
（3）如铁粉过量，则不能生成Fe3+；
（4）铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，结合固体质量分析判断生成物成分．
（2）装置C用于制备水蒸气；
（3）如铁粉过量，则不能生成Fe3+；
（4）铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，结合固体质量分析判断生成物成分．
解答：
解：（1）Fe粉与水蒸气在高温下反应生成Fe3O4和氢气，方程式为3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O（g）
Fe3O4+4H2；
（2）反应物为铁和水蒸气，则装置C用于制备水蒸气，故答案为：制取水蒸气；
（3）如铁粉过量，铁离子能与铁反应生成亚铁离子，反应方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，不能确定是否为FeO，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）3Fe+4H2O═Fe3O4 +4H2 Fe的质量为5.6g，则n（Fe）=0.1mol，如果这些Fe完全和水蒸气反应，那么应该生成
mol 的Fe3O4，m（Fe3O4）=
×M（Fe3O4）=7.73g，但是现在只产生了 6.88g 的 Fe3O4，就表明 Fe 没有完全反应，还有剩余，则固体产物为Fe3O4、Fe，故答案为：Fe3O4、Fe．
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（2）反应物为铁和水蒸气，则装置C用于制备水蒸气，故答案为：制取水蒸气；
（3）如铁粉过量，铁离子能与铁反应生成亚铁离子，反应方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，不能确定是否为FeO，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
（4）3Fe+4H2O═Fe3O4 +4H2 Fe的质量为5.6g，则n（Fe）=0.1mol，如果这些Fe完全和水蒸气反应，那么应该生成
| 0.1 |
| 3 |
| 0.1 |
| 3 |
点评：本题考查性质实验方案的设计，为高频考点，侧重于学生的分析能力、实验能力和计算能力的考查，把握高温下铁与水反应及实验中装置的作用为解答的关键，题目难度中等．
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