Question

某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并进行了其他有关实验（图中夹持及尾气处理装置均己略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程式是___________。

（2）装置E中的现象是___________。

（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。

①欲检验溶液中含有Fe³⁺，选用的试剂为_____________，现象是_____________。

②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe³⁺，用离子方程式解释溶液中不存在Fe³⁺可能的原因：__________________。

③在此溶液中加入少量酸性高锰酸钾溶液，高锰酸钾褪色，溶液中反应的离子方程式___________。

Answer

（1）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

（2）黑色的粉末变成紫红色；玻璃管右端出现无色液滴

（3）①硫氰化钾（KSCN)；溶液变红

②2Fe3++Fe=3Fe2+

③5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O

【解析】

试题分析：（1）装置B中铁粉与水蒸气在高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+H2。

（2）装置B铁与水蒸气反应生成的氢气，经碱石灰干燥后加入装置E，氧化铜与氢气加热发生反应生成了铜和水，所以反应的现象为：黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠。

（3）①检验三价铁用KSCN溶液，观察是否变红，具体操作为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色。②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+，用离子方程式解释溶液中不存在Fe3+可能的的原因是铁粉过量，与Fe3+发生反应：2Fe3++Fe=3Fe2+。③具有强还原性，能被高锰酸钾溶液氧化，从而使高锰酸钾溶液褪色，溶液中反应的离子方程式为：5Fe2++MnO4-+8H+=5Fe3++Mn2++4H2O。

考点：考查

【名师点睛】本题考查了铁及其化合物的性质实验，题目难度不大，注意掌握铁与水蒸气反应原理，试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力。（1）铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，据此写出反应的化学方程式；（2）装置E中红色的氧化铁被氢气还原成黑色的铁，同时有水珠生成；（3）根据三价铁的检验方法加KSCN溶液，观察是否变红；亚铁离子具有较强的还原性、具有较强的影响，在一定条件下可以相互转化，书写有关离子方程式时要注意质量守恒、电荷守恒关系。