Question

1．某探究小組采用如圖所示裝置進行Fe粉與水蒸氣的反應(yīng)．
（1）實驗前檢查裝置氣密性的方法為將導(dǎo)氣管末端浸入水槽中，加熱A處圓底燒瓶，導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱．
（2）檢驗實驗中生成氣體的實驗操作是點燃氣體，在火焰上方罩干冷燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，證明生成了H₂．
（3）將探究小組分為兩組，按題圖裝置進行對比實驗，甲組用酒精噴燈、乙組用酒精燈加熱，反應(yīng)產(chǎn)物均為黑色粉末（純凈物），兩組分別用產(chǎn)物進行以下實驗．

步驟	操作	甲組現(xiàn)象	乙組現(xiàn)象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，無氣泡
2	取步驟1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液	紫色褪去	紫色褪去
3	取步驟1中溶液，滴加KSCN溶液	變紅	無現(xiàn)象
4	向步驟3溶液中滴加新制氯水	紅色褪去	先變紅，后褪色

①乙組得到的黑色粉末是Fe．
②甲組步驟1中反應(yīng)的離子方程式為Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O．
③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；溶液褪色可能的原因是可能是Cl₂將SCN^-氧化；驗證方法為再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅．

Answer 1

分析 （1）檢查裝置的氣密性有加熱法和液壓法，從本裝置的情況看，應(yīng)該選用加熱法；
（2）根據(jù)氫氣燃燒均生成水，進行分析判斷；
（3）①利用黑色固體可溶于鹽酸并產(chǎn)生氣體，結(jié)合“原子守恒”可知用酒精噴燈的乙組實驗得到的固體為Fe；
②Fe₂O₃被還原得到黑色固體為Fe₃O₄，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式；
③步驟4中溶液變紅是溶液中Fe²⁺被Cl₂氧化為Fe³⁺所致、溶液褪色的原因可能是Cl₂將SCN^-氧化，若該假設(shè)成立，則溶液中還存在Fe³⁺，再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅．

解答 解：（1）利用加熱法檢驗該裝置氣密性，將導(dǎo)管末端伸入水槽，并微熱A處圓底燒瓶，現(xiàn)象是導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱，則氣密性良好，
故答案為：將導(dǎo)氣管末端浸入水槽中，加熱A處圓底燒瓶，導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱；
（2）點燃氣體，在火焰上方罩干冷燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，證明生成了H₂，
故答案為：點燃氣體，在火焰上方罩干冷燒杯，觀察燒杯內(nèi)壁出現(xiàn)液滴，證明生成了H₂；
（3）①利用黑色固體可溶于鹽酸并產(chǎn)生氣體，結(jié)合“原子守恒”可知用酒精噴燈的乙組實驗得到的固體為Fe；
故答案為：Fe
②利用甲組現(xiàn)象可知Fe₂O₃與CO在酒精燈加熱的條件下，F(xiàn)e₂O₃被還原得到黑色固體為Fe₃O₄，由此可寫出反應(yīng)的離子方程式；
故答案為：Fe₃O₄+8H⁺=Fe²⁺+2Fe³⁺+4H₂O
③因Fe³⁺遇SCN^-顯紅色，所以步驟4中溶液變紅是溶液中Fe²⁺被Cl₂氧化為Fe³⁺所致、溶液褪色的原因可能是Cl₂將SCN^-氧化，若該假設(shè)成立，則溶液中還存在Fe³⁺，再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅；
故答案為：Fe²⁺被氧化為Fe³⁺；可能是Cl₂將SCN^-氧化；再繼續(xù)加入KSCN溶液則溶液變紅．

點評 本題結(jié)合實驗考查了Fe和Fe的化合物的性質(zhì)，綜合性較強，注意實驗過程中前后聯(lián)系．