Question

按图所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。

（1）写出试管A中发生反应的化学方程式：____________________，__________________。

（2）为检验生成的气体产物，需从下图选择必要的装置，其正确的连接顺序为（用接口字母表示）____________。描述能证明气体产物的实验现象：_______________________。

（3）反应停止，待试管A冷却后，取少量其中的固体物质，加入过量的稀盐酸充分反应后，进行如下实验：

①试剂X的化学式为__________________。

②用离子方程式和必要文字表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因：_____________________。

③若在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色的原因进行探究。

I．提出假设：

假设1：溶液中的被氧化。

假设2：溶液中的Fe³⁺被氧化。

假设3：___________________________。

___________________________________。

II.设计方案：请对所提出的假设2进行验证，写出实验方案。

____________________________________。

III．方案实施。

Answer

（1）Ca（OH）2CaO+H2O，3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；

（2）afgbch或afgcbh，黑色的氧化铜变成红色，白色的无水硫酸铜变成蓝色；

（3）①KSCN；②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3；Fe3+浓度增大，使平衡正向移动，使Fe（SCN）3浓度增大，溶液颜色加深；③溶液中的KSCN和Fe3+均被氧化成更高价态；：取少量褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴FeCl3溶液，如果溶液变红，则假设2 成立

【解析】

试题分析：（1）熟石灰是氢氧化钙，加热分解反应方程式为：Ca（OH）2CaO+H2O，生成的水在高温下与铁粉反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；

（2）为检验生成的气体产物氢气，利用氢气与氧化铜反应生成铜单质和水，用无水硫酸铜检验生成的水即可，所以在氢气反应前应先通过浓硫酸干燥，则正确的连接顺序为：afgbch或afgcbh，能证明气体产物的实验现象是黑色的氧化铜变成红色，白色的无水硫酸铜变成蓝色；

（3）①固体产物含有四氧化三铁和未反应的铁，四氧化三铁和铁都与盐酸反应生成盐，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成红色的溶液，则X是KSCN；

②新制氯水加入后溶液红色加深，说明红色物质浓度增大，氯气将Fe2+氧化生成Fe3+而导致生成物浓度增大，离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++3SCN-⇌Fe（SCN）3；Fe3+浓度增大，使平衡正向移动，使Fe（SCN）3浓度增大，溶液颜色加深；

③假设3：溶液中的KSCN和Fe3+均被氧化成更高价态；验证假设2的方法是：取少量褪色后的溶液于试管中，再滴加几滴FeCl3溶液，如果溶液变红，则假设2 成立。

考点：物质的检验、实验方案的设计