Question

按如圖所示裝置進(jìn)行鐵和水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。

（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：                                       ；

 (2)為檢驗(yàn)生成的氣體產(chǎn)物,需從下圖選擇必要的裝置,其正確的連接順序?yàn)?用接口字母表示)a—      ,描述能證明氣體產(chǎn)物的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象_　                            ；

（3）停止反應(yīng)，待裝置冷卻后，取出反應(yīng)過(guò)的鐵粉混合物，加入過(guò)量的稀硫酸充分反應(yīng)。過(guò)濾。簡(jiǎn)述檢驗(yàn)所得濾液中Fe^3＋的操作方法：                           ；

（4）經(jīng)檢驗(yàn)上述濾液中不含F(xiàn)e^3＋，這不能說(shuō)明鐵粉與水蒸氣反應(yīng)所得產(chǎn)物中不含＋3價(jià)的鐵。原因是（用化學(xué)方程式說(shuō)明）：                            ；

（5）某同學(xué)利用上述濾液制取白色的Fe（OH）₂沉淀，向?yàn)V液中加入NaOH溶液后，觀察到生成的白色沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色。

①沉淀由白色變?yōu)榧t褐色的化學(xué)方程式是：                  ；

②為了得到白色的Fe（OH）₂沉淀，并盡可能使沉淀長(zhǎng)時(shí)間保持白色，有同學(xué)設(shè)計(jì)如下圖所示的裝置：通電后，溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色。下列說(shuō)法中正確的是________(填序號(hào))。

A．電源中的a為正極，b為負(fù)極       B．可以用NaCl溶液作為電解液

C．A、B兩端都必須用鐵作電極       D．陰極發(fā)生的反應(yīng)是2H^＋＋2e^－===H₂↑

Answer 1

【知識(shí)點(diǎn)】化學(xué)實(shí)驗(yàn)  J1 J5 C3 F4

【答案解析】（每空2分）（1）Fe+4H₂O(g)   = Fe₃O₄+4H₂ 

  （2）a—f—g—b—c—h或a—f—g—c—b—h。 

   黑色的氧化銅變成紅色,白色的無(wú)水CuSO₄變成藍(lán)色

  （3）滴加KSCN溶液，溶液變紅色

（4）2Fe³⁺+Fe=2Fe²⁺

（5）①4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O═4Fe（OH）₃    ②ABD

解析：⑴鐵粉與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣

⑵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，因此其排序?yàn)椋篴fgbch 或afgcbh，當(dāng)看到無(wú)水硫酸銅變藍(lán)，黑色的氧化銅變成紅色,則生成的氣體是氫氣。

⑶Fe^3＋的檢驗(yàn)用KSCN，即滴加KSCN溶液，溶液變紅色
⑷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，而且鐵與鐵離子反應(yīng)生成Fe²⁺導(dǎo)致濾液中檢驗(yàn)不出Fe^3＋

⑸①Fe（OH）₂被空氣中的氧氣氧化為氫氧化鐵②欲溶液中產(chǎn)生大量的白色沉淀，且較長(zhǎng)時(shí)間不變色，即利用生成的氫氣從上到下排除溶液中的氧氣，即B端是陰極，b是負(fù)極，陰極材料可以是鐵也可以是其它能導(dǎo)電的材料，陰極方程式為：2H⁺+2e^-=H₂↑，因?yàn)闅潆x子放電破壞水的電離平衡，使氫氧根離子濃度增大，與亞鐵離子結(jié)合成Fe（OH）₂沉淀，金屬Fe作陽(yáng)極，陽(yáng)極方程式為：Fe-2e^-=Fe²⁺。因此選ABD。

【思路點(diǎn)撥】裝置的連接順序一般是發(fā)生裝置→除雜→干燥→性質(zhì)實(shí)驗(yàn)→尾氣處理。