Question

14．鐵在日常生活中應(yīng)用廣泛，化學(xué)性質(zhì)活潑，常溫下無氧氣存在時，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但在高溫下能與水蒸氣發(fā)生反應(yīng)，則：
（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）停止反應(yīng)待裝置冷卻后，取出反應(yīng)后的固體物質(zhì)，加入過量的3.2mol/L稀硫酸充分反應(yīng)，檢驗所得溶液中是否含有Fe³⁺的操作方法及現(xiàn)象是取少量濾液與試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，證明含有鐵離子，否則無鐵離子．
（3）經(jīng)檢驗上述溶液中不含F(xiàn)e³⁺，這不能說明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得的產(chǎn)物中不含+3價的鐵，原因是（結(jié)合離子方程式說明）如果反應(yīng)后的混合物中含有過量的鐵粉，會發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，鐵粉把鐵離子全部還原為亞鐵離子后滴入KSCN溶液不變紅色．

Answer 1

分析 （1）在高溫下，鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，產(chǎn)物有四氧化三鐵和氫氣；
（2）檢驗濾液中是否含有Fe3+的簡單方法是滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色；
（3）反應(yīng)生成四氧化三鐵可以與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，若鐵粉過量，還可以和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，所以濾液中可能含有鐵離子，也可能不含有鐵離子．

解答 解：（1）在加熱條件下，F(xiàn)e與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，其反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）檢驗濾液中是否含有Fe³⁺的簡單方法是滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色，若溶液變紅色證明含有Fe³⁺，否則不含；
故答案為：取少量濾液與試管中，滴入幾滴KSCN溶液，若溶液變血紅色，證明含有鐵離子，否則無鐵離子；
（3）反應(yīng)生成四氧化三鐵可以與稀硫酸發(fā)生反應(yīng)Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O，若鐵粉過量，還可以和鐵離子反應(yīng)生成亞鐵離子，所以濾液中可能含有鐵離子，也可能不含有鐵離子；
故答案為：如果反應(yīng)后的混合物中含有過量的鐵粉，會發(fā)生反應(yīng)2Fe³⁺+Fe=3Fe²⁺，鐵粉把鐵離子全部還原為亞鐵離子后滴入KSCN溶液不變紅色．

點評 本題考查了鐵及其化合物性質(zhì)的分析應(yīng)用，實驗過程分析和實驗設(shè)計是解題關(guān)鍵，題目難度中等．