Question

【題目】某興趣小組采用以下裝置進行鐵粉和水蒸氣的實驗,并對反應后的產物進行探究.

(1)鐵粉與水蒸氣反應的化學方程式為______;燒瓶中加入沸石的目的是_______

(2)用下圖裝置檢驗生成氣體,連接順序為(用字母表示)a_______。

(3)證明反應后的固體中存在二價鐵(限選試劑:1mol/LH2SO4、2mol/LHNO3、3%H2O2、0.01mol/LKMnO4、NaOH稀溶液、20%KSCN溶液、Fe2(SO4)3溶液)

步驟一:取反應后固體浸入Fe2(SO4)3溶液,充分反應后過濾并洗滌固體,其目的是_______;

步驟二:取過濾后所得固體加入過量_______,過濾;

步驟三:___________。

(4)取B中反應后的固體加足量稀硫酸溶解,再先后滴加KSCN溶液和氯水,溶液紅色加深。請從平衡角度解釋紅色變深的原因_________。

Answer 1

【答案】 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 防止暴沸 d-e-b-c-f或d-e-c-b-f 利用Fe2(SO4)3溶液來氧化除去Fe單質,避免對后續(xù)實驗造成干擾 1mol/LH2SO4 向濾液中加入適量0.01mol/L的KMnO4溶液,若溶液紫紅色褪去，說明原產物中含有二價鐵 Cl2將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+,使得Fe3++3SCN-Fe(SCN)3平衡正向移動，紅色加深

【解析】（1）鐵粉與水蒸氣反應的化學方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；反應需要加熱，因此燒瓶中加入沸石的目的是防止暴沸；（2）由于反應生成的氫氣中含有水蒸氣，還原氧化銅之前需要干燥，最后用無水硫酸銅檢驗水的存在，則連接順序為a-d-e-b-c-f或a-d-e-c-b-f。（3）步驟一：由于反應中鐵過量，則取反應后固體浸入Fe2(SO4)3溶液充分反應后過濾并洗滌固體的目的是利用Fe2(SO4)3溶液來氧化除去Fe單質，避免對后續(xù)實驗造成干擾；步驟二：溶解四氧化三鐵時不能選擇氧化性酸，則取過濾后所得固體加入過量1mol/LH2SO4，過濾；亞鐵離子檢驗還原性，可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子，則步驟三：向濾液中加入適量0.01mol/L的KMnO4溶液，若溶液紫紅色褪去，說明原產物中含有二價鐵；（4）由于Cl2將溶液中的Fe2+氧化成Fe3+，鐵離子濃度增大，使得平衡Fe3++3SCN-Fe(SCN)3正向移動，因此紅色加深。