Question

【題目】某同學利用如圖所示裝置進行鐵跟水蒸氣反應的實驗，并繼續研究鐵及其化合物的部分性質。

（1）試管中發生反應的化學方程式為_______________________________。

（2）該同學欲確定反應一段時間后試管中固體物質的成分，設計了如下方案：

①待試管冷卻，取其中固體少許溶于稀鹽酸得溶液B；

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅，則試管中固體是________(只有一個選項符合題意)，若溶液未變紅，則試管中固體是________(只有一個選項符合題意)。

A．一定有Fe3O4，可能有Fe

B．只有Fe(OH)3

C．一定有Fe3O4和Fe

D．一定有Fe(OH)3，可能有Fe

E．只有Fe3O4

（3）該同學按上述方案進行了實驗，溶液未變紅色，原因是： __________________________(用離子方程式表示)。

（4）該同學馬上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應。若按右圖所示的操作，可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現象，請寫出與上述現象相關反應的化學方程式__________________________________________________，______________________________________。

（5）一段時間后，該同學發現(3)中未變紅的溶液變成紅色。由此可知，實驗室FeCl2溶液需現用現配的原因是___________________________________，并且配制時應加入少量________。

Answer 1

【答案】 3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2 A C 2Fe3+＋Fe===3Fe2+ FeCl2＋2NaOH===Fe(OH)2↓＋2NaCl 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 FeCl2易被空氣氧化為FeCl3 鐵粉

【解析】（1）鐵與水蒸氣高溫下反應生成Fe3O4和H2，反應方程式：3Fe＋4H2O(g) Fe3O4＋4H2；

（2）滴加KSCN后，若溶液變紅色則說明溶液中有Fe3+，但不能排除溶液中是否有Fe2+，所以硬質試管中固體物質的成分一定有Fe3O4，可能有Fe，故選A；若溶液未變紅色則說明溶液中無Fe3+，則一定有未反應完的Fe把Fe3+還原為Fe2+，硬質試管中固體物質的成分一定有Fe3O4和Fe，故選C。故答案為：A；C。

（3）Fe把Fe3+還原為Fe2+，離子方程式為：2Fe3+＋Fe=3Fe2+。

（4）取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應，生成白色沉淀，則白色沉淀為Fe(OH)2，溶液B中含有FeCl2，反應方程式為：FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl；Fe(OH)2具有還原性，易被空氣中氧氣氧化生成Fe(OH)3，反應的方程式：4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。故答案為：FeCl2＋2NaOH=Fe(OH)2↓＋2NaCl；4Fe(OH)2＋O2＋2H2O=4Fe(OH)3。

（5）一段時間后，該同學發現（3）中未變紅的溶液變成紅色，則（3）中Fe2+易被空氣中的氧氣氧化為Fe3+，所以實驗室FeCl2溶液需現用現配，且配制時在溶液中加入少量的鐵粉，防止Fe2+被氧化。故答案為：FeCl2易被空氣氧化為FeCl3；鐵粉。