Question

某校化学小组学生利用右图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去)。

Ⅰ（1）装置B中发生反应的化学方程式是____________________；

（2）请在下列装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置____________；

Ⅱ．停止反应后，待B管冷却后，称量，得到固体质量为28.8g。再向固体中加入过量稀盐酸充分反应，并进行如下实验：

（1）试剂a的化学式是____________，试剂b的化学式是____________；

（2）加入新制氯水后溶液红色加深的原因是(用离子方程式表示)_________________；

（3）某同学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，现请对褪色原因进行探究：

①提出假设：假设1：溶液中的+3价铁被氧化为更高的价态；

假设2：_________________；

②设计方案：为了对所提出的假设2进行验证，实验方案是_______________；

（4）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为____________。

Answer

I.（1）3Fe + 4H2O==Fe3O4 + 4H2↑ bd

Ⅱ．（1）KSCN NaOH（2）2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－

（3）①假设2：SCN－被过量的氯水氧化

②取少量褪色后的溶液，滴加过量KSCN 溶液，如果出现红色，则说明假设2 正确，若不变红，则假设2不正确（4）77.8%

【解析】

试题分析：（1）装置B中，水蒸气和铁粉高温下发生氧化还原反应，生成Fe3O4和氢气，方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2↑；（2）氢气难溶于水，可用排水法收集，bd为排水法，而氢气密度比空气小，a、c不能用于收集氢气，故答案为bd；（3）得到固体质量为28.8g，加入过量稀盐酸充分反应，得到浅黄色溶液，应为FeCl3，加入试剂a变为淡红色，则加入的试剂为KSCN，加入新制备氯水，溶液颜色加深，说明Fe3+浓度增大，Fe2+被氯水氧化生成Fe3+，方程式为2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，然后加入氢氧化钠溶液，可得到氢氧化铁固体，经过滤、加强热，可分解生成红棕色氧化铁固体；（4）①假设2：SCN－被过量的氯水氧化；某同学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，可能原因是+3价铁被氧化或SCN-被过量的氯水氧化，可取少量褪色后的溶液，再滴加过量KSCN溶液，如果出现红色，说明被KSCN氧化，反之+3价铁被氧化；（5）红棕色固体为氧化铁，质量为32g，则m(Fe)=×32g=22.4g，ω(Fe)=22.4/28.8×100%=77.8%。

考点：考查物质的含量测定以及性质实验方案的设计