Question

【題目】某校甲、乙兩個化學小組學生利用下圖所示裝置進行“鐵與水反應及相關性質”的實驗。

(1)裝置B中發生反應的化學方程式是____________________________________。

(2)裝置E中的現象是___________________________________________________。

(3)將探究小組分為兩組，按題圖裝置進行對比實驗，甲組用灑精噴燈、乙組用灑精燈加熱，反應產物均為黑色粉末(純凈物)，兩組分別用產物進行以下實驗。

步驟	操作	甲組現象	乙組現象
1	取黑色粉末加入稀鹽酸	溶解，無氣泡	溶解，無氣泡
2	取少驟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________________________。

②甲組步驟1中反應的離子方程式為______________________________________。

③乙組步驟4中，溶液變紅的原因為____________________、___________________；(用離子方程式表示)；溶液褪色可能的原因是_____________________________；驗證方法為________________________________________。

Answer 1

【答案】3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 黑色變為紫紅色 FeO Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl- Fe3++SCN-=FeSCN2+ 氯水將SCN-氧化破壞了 繼續向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅即可證明

【解析】

裝置A提供水蒸氣，B中水蒸氣與鐵發生反應生成四氧化三鐵和氫氣，C為氫氣的收集裝置，D為干燥裝置，E中氫氣與氧化銅反應生成銅和水，據此分析解答。

（1）鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，因此裝置B中發生反應的化學方程式是3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；

（2）氫氣具有還原性，氫氣與氧化銅發生置換反應，因此裝置E中可觀察到黑色變為紫紅色，且試管口有水珠生成；

（3）①乙組加入鹽酸后，在加入KSCN不變紅，說明不含鐵離子，則生成黑色固體為FeO；

②甲組加入鹽酸溶解后，分別加入KSCN變紅，說明含有鐵離子，加入高錳酸鉀褪色，說明含有亞鐵離子，說明甲組生成Fe3O4，加入鹽酸發生反應的方程式為Fe3O4+8H+＝2Fe3++Fe2++4H2O；

③乙組步驟4加入氯水，發生反應Cl2+2Fe2+＝2Fe3++2Cl-，KSCN與鐵離子發生反應Fe3++SCN-＝FeSCN2+，因此溶液變紅。兩組實驗滴加氯水，都出現紅色褪去，可說明氯氣能氧化SCN-，如驗證，可繼續向溶液中滴入KSCN溶液，溶液變紅即可證明。