Question

某學(xué)習(xí)小組擬選用如下裝置進(jìn)行鐵和水蒸氣的反應(yīng)并檢驗(yàn)反應(yīng)產(chǎn)物．
（1）為檢驗(yàn)生成的氣體產(chǎn)物，請(qǐng)選擇必要的裝置，按氣流方向連接順序?yàn)開(kāi)_____（填儀器接口的字母編號(hào)）
（2）A中應(yīng)加入的試劑是______；B的作用是______．
（3）為了實(shí)驗(yàn)安全，在加熱C之前必須進(jìn)行的一項(xiàng)實(shí)驗(yàn)操作是______．反應(yīng)全部開(kāi)始后，需對(duì)尾氣進(jìn)行處理的方法是______．
（4）請(qǐng)描述能證明氣體產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象______．
（5）反應(yīng)停止，待試管A冷卻后，取少量其中的固體物質(zhì)進(jìn)行如實(shí)驗(yàn)：
①試劑X的化學(xué)式為_(kāi)_____．
②用離子方程式表示加入新制氯水后溶液紅色加深的原因______．

Answer 1

解：（1）用A盛放鐵粉，用B制取水蒸氣，鐵和水蒸氣反應(yīng)后有部分水蒸氣剩余，所以a出來(lái)的氣體通過(guò)濃硫酸進(jìn)行干燥，洗氣瓶中的導(dǎo)氣管應(yīng)該是長(zhǎng)進(jìn)短出，所以a連接f，f連接g，干燥后的氫氣進(jìn)入C裝置，可以從b進(jìn)入，也可以從c進(jìn)入，所以g可以連接b或c，氧化銅和氫氣反應(yīng)有水蒸氣生成，水能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，所以c或b連接h，注意不能連接i，如果連接i則導(dǎo)致無(wú)水硫酸銅不變色，所以其排序?yàn)椋篴fgbchi 或afgcbhi，故答案為：afgbchi 或afgcbhi；
（2）A是鐵和水蒸氣的反應(yīng)器，所以A中盛放鐵粉，B是水蒸氣發(fā)生器（或產(chǎn)生水蒸氣），故答案為：鐵粉，水蒸氣發(fā)生器；
（3）氫氣和氧化銅反應(yīng)之前應(yīng)具有氫氣的純度，否則會(huì)造成爆炸；尾氣中還含有氫氣，所以要將尾氣點(diǎn)燃?xì)錃饣蛴脷饽覍⑽矚馐占�起�?lái)，
故答案為：檢驗(yàn)氫氣的純度，點(diǎn)燃或用氣囊將尾氣收集起來(lái)；
（4）氫氣能將黑色的氧化銅還原成紅色的銅，同時(shí)生成水蒸氣，水能使白色的無(wú)水硫酸銅變藍(lán)色，所以能證明氣體產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：黑色氧化銅變紅色，白色無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色，故答案為：黑色氧化銅變紅色，白色無(wú)水CuSO₄變藍(lán)色；
（5）①固體產(chǎn)物含有四氧化三鐵和未反應(yīng)的鐵，四氧化三鐵和鐵都與鹽酸反應(yīng)生成鹽，鐵離子和硫氰化鉀溶液反應(yīng)生成紅色的溶液，所以X是硫氰化鉀，故答案為：KSCN；
②新制氯水后溶液紅色加深，說(shuō)明絡(luò)合物濃度增大，氯氣將亞鐵離子氧化生成鐵離子而導(dǎo)致絡(luò)合物濃度增大，反應(yīng)離子方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-．
分析：（1）鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，用濃硫酸干燥氫氣，用氧化銅和氫氣反應(yīng)生成水，然后用無(wú)水硫酸銅檢驗(yàn)水，從而得出鐵和水蒸氣的產(chǎn)物，據(jù)此進(jìn)行排序；
（2）實(shí)驗(yàn)室要進(jìn)行鐵和水蒸氣反應(yīng)，必須有鐵和水蒸氣；
（3）用氫氣還原氧化銅之前應(yīng)該檢驗(yàn)氫氣的純度，且氫氣的尾氣要進(jìn)行處理；
（4）氫氣能還原氧化銅，水能使無(wú)色硫酸銅變藍(lán)；
（5）檢驗(yàn)鐵離子用硫氰化鉀溶液，氯氣有強(qiáng)氧化性能氧化亞鐵離子生成鐵離子．
點(diǎn)評(píng)：本題以鐵和水蒸氣的實(shí)驗(yàn)為載體考查了物質(zhì)的檢驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)儀器的連接等知識(shí)點(diǎn)，難度較大，知道水能使無(wú)水硫酸銅變藍(lán)是水的特征反應(yīng)，注意鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵而不是氧化鐵，為易錯(cuò)點(diǎn)．