10.某学生对铁与水蒸气反应进行实验探究:
操作现象或结果
I.取m g 铁粉,在水蒸气中加热一段时间灰黑色铁粉变成黑色
II.用排水集气法收集一小试管气体,移近到燃着
的酒精灯火焰
发出爆鸣声
III.将黑色固体干燥、称量得到n g 黑色固体
IV.将黑色固体加入到过量的盐酸中固体溶解,有少量气体生成,得到黄色溶液
(1)铁粉和水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
(2)操作II检验反应生成了氢气,说明水具有氧化性(填“氧化性”或“还原性”).
(3)为检验黑色固体成分,取操作IV得到的黄色溶液于两试管中,分别进行如下实验:
a.向试管1中滴加2滴KSCN溶液,溶液变红色;
b.向试管2中滴加2滴K3[Fe(CN)6]溶液,出现蓝色沉淀.
①实验a的目的是检验黄色溶液中存在Fe3+
②由实验a、b不能判断黑色固体是磁性氧化铁,依据是操作IV中有少量气体生成,未反应完的铁也可以和盐酸反应生成Fe2+
③该同学通过计算证实了黑色固体一定不是磁性氧化铁纯净物,n≠1.38m.(用m的表达式表示)
(4)资料表明:铁件与水蒸气反应,在表面生成的磁性氧化铁膜可对铁件起到防护作用.运用图1所示装置对该资料进行验证(已知:用铜片、铁件X、电解液构成原电池;氧化膜有保护时,电压会减小).

a.当Y为饱和氯化钠时,实验结果如下表:
XU/V
纯铁片0.91
表面有磁性氧化铁膜的铁片U1
依据U1<0.91(V),证明该条件下磁性氧化铁膜有保护作用.
b.表面有磁性氧化铁膜但存在少量缺陷的铁片作X,分别用0.1mol/LH2SO4溶液和0.1mol/L CuSO4溶液作Y进行验证实验,得到图2:
①Y2代表的溶液是0.1mol/LCuSO4溶液.
②用离子方程式解释Y1曲线变化的原因:Fe3O4+8H+=Fe2++2Fe3++4H2O..
 0  157131  157139  157145  157149  157155  157157  157161  157167  157169  157175  157181  157185  157187  157191  157197  157199  157205  157209  157211  157215  157217  157221  157223  157225  157226  157227  157229  157230  157231  157233  157235  157239  157241  157245  157247  157251  157257  157259  157265  157269  157271  157275  157281  157287  157289  157295  157299  157301  157307  157311  157317  157325  203614 

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