Question

某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验并进行产物的检验。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是               。装置B中发生反应的化学方程式是                     。

（2）如果要在C处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行                  ， 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。简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法____________________。

（4）若（3）实验中未检验到Fe³⁺的存在，则可能的原因是______________（用离子方程式表示）。继续向溶液中滴加NaOH溶液，观察到的实验现象是                 ，写出该过程中涉及到的化学方程式                     、                    。

（5）若（3）实验中检验到Fe³⁺的存在，向溶液中通入一定量的SO₂,观察到溶液由黄色变为浅绿色，写出反应的离子方程式：                             。

Answer

（1）防止暴沸（1分）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

（2）检验纯度（1分）固体由黑色变为红色，管壁有水珠

（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色

（4）2Fe3＋＋Fe=3Fe2＋先生成灰白色沉淀，立即变成灰绿色，最后变成红褐色

FeCl2+2NaOH=Fe(OH)2↓+2NaCl；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3

（5）SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+（其余每空2分）

【解析】

试题解析:（1）给烧瓶里的液体加热，为防爆沸，需要加入碎瓷片；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+4H2O== Fe3O4+H2↑； （2）产生的氢气易与空气混合爆炸，需要检验氢气的纯度；（3）Fe3+的检验：取少量滤液，滴入几滴硫氰化钾溶液，观察溶液变红色，一定含有Fe3+；（4）铁没有反应完，剩余的铁与Fe3+发生氧化还原反应生成Fe2＋；2Fe3＋＋Fe ==3Fe2＋；含有Fe2＋的溶液与NaOH溶液反应生成白色沉淀，立即变成灰绿色，最后变成红褐色；FeCl2 +2NaOH ==Fe(OH)2↓ +2NaCl 4Fe(OH)2 + O2 + 2H2O == 4Fe(OH)3；（5）根据现象分析，Fe3+具有氧化性，溶液显棕黄色，被还原到Fe2＋，为浅绿色溶液；SO2气体被氧化为硫酸；SO2+2Fe3++2H2O=2Fe2++SO42-+4H+；

考点:考察铁及其化合物的性质，氧化还原反应方程式的书写；