Question

（14分）在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。 應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗”。請回答該實驗中的問題。

（1）寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式                               ；并指明該氧化還原反應(yīng)的還原劑是        （填化學(xué)式，下同），氧化劑是         。
（2）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是                            ；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，其作用是                  　　      。
（3）試管中收集氣體是      （填化學(xué)式），如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行                       。
（4）該同學(xué)欲確定反應(yīng)后硬質(zhì)試管中還原鐵粉是否完全反應(yīng)，其中的固體成分有哪些，設(shè)計了如下實驗方案：
①待硬質(zhì)試管冷卻后，取少許其中的固體物質(zhì)溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)一定有          ，若溶液未變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是           。
（5）該同學(xué)按上述實驗方案進(jìn)行了實驗，結(jié)果溶液未變紅色，原因是（用離子方程式表示）。

Answer 1

（1）3Fe+4H₂O(g)  Fe₃O₄+4H₂ （2分），F(xiàn)e （1分）， H₂O（1分）   
（2）為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)，提供持續(xù)不斷的水蒸氣（2分）防止爆沸（2分）
（3）H₂ （1分） 驗純（1分）
（4）一定有Fe₃O₄（1分）   Fe₃O₄和Fe（1分）
（5）Fe + 2Fe³⁺＝ 3Fe²⁺（2分）

（1）鐵粉與水蒸氣高溫反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O(g)  Fe₃O₄+4H₂；反應(yīng)的過程中鐵元素化合價升高，為還原劑；水中所含元素化合價降低，為氧化劑；
（2）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是：為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)，提供持續(xù)不斷的水蒸氣；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，其作用是：防止爆沸；
（3）試管中收集氣體是氫氣；如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進(jìn)行驗純；
（4）取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)一定有一定有Fe₃O₄；若溶液未變紅色則說明硬質(zhì)試管中固體物質(zhì)的成分是Fe₃O₄和Fe；
（5）該同學(xué)按上述實驗方案進(jìn)行了實驗，結(jié)果溶液未變紅色，原因是：Fe + 2Fe³⁺＝ 3Fe²⁺