Question

【題目】某研究性學習小組請你參與“研究鐵與水反應所得固體物質的成分、性質及再利用”實驗探究，并共同解答下列問題：

探究一：設計如圖所示裝置進行“鐵與水反應”的實驗

（1）硬質玻璃管E中反應的化學方程式為_________

（2）反應前A中投放碎瓷片的目的是_________

（3）裝置E中的現象是_________

探究二：設計如下實驗方案確定反應后硬質玻璃管中黑色固體的成分。

實驗操作：待硬質玻璃管B冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸后，將所得溶液分成兩份。

（4）一份滴加幾滴KSCN溶液。若溶液變血紅色，推斷硬質玻璃管B中固體物質的成分為________（選填序號，下同）；寫出溶液變血紅色的離子方程式：____________，若溶液未變血紅色，推斷硬質玻璃管B中固體物質的成分為_________。

①一定有Fe3O4 ②一定有Fe ③只有Fe3O4 ④只有Fe

（5）另一份用_________（填儀器名稱），加入_________（填試劑），觀察觀察到_________（填實驗現象），可以證明溶液中存在Fe2+。

Answer 1

【答案】H2+CuOCu+H2O 防止暴沸 黑色固體變紅，右端管壁有水珠 ① Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3 ② 膠頭滴管 酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去

【解析】

實驗A中制取水蒸氣，B中Fe和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，C收集氫氣、D用于干燥氫氣，E中氫氣還原CuO，證明氫氣的生成；

A中制取水蒸氣，B中Fe和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，C收集氫氣、D用于干燥氫氣，E中氫氣還原CuO；

（1）硬質玻璃管E中反應的化學方程式為H2+CuOCu+H2O；

答案：H2+CuOCu+H2O

（2）碎瓷片有防暴沸作用，防止產生安全事故；

答案：防止暴沸；

（3）CuO呈黑色、Cu呈紅色，氫氣還原CuO得到Cu，且同時生成水，則看到的現象是黑色固體變紅，右端管壁有水珠；
答案：黑色固體變紅，右端管壁有水珠

（4）鐵離子和KSCN反應生成絡合物而使溶液呈血紅色，亞鐵離子和KSCN不反應，向溶液中加入KSCN溶液呈紅色，說明含有四氧化三鐵，可能含有Fe；鐵離子和Fe反應生成亞鐵離子，不變紅色說明固體中含有四氧化三鐵和Fe；

答案： ① Fe3++3SCN-=Fe（SCN）3 ②

（5）亞鐵離子具有還原性，能被酸性高錳酸鉀溶液氧化，所以可以用酸性高錳酸鉀溶液檢驗亞鐵離子；

答案：膠頭滴管 酸性KMnO4溶液 溶液紫色褪去