Question

【題目】某同學利用如圖所示的實驗裝置進行鐵與水蒸氣的實驗，并研究鐵及其化合物的部分性質。

請回答下列問題：

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

(2)該同學為確定反應后硬質試管中固體物質的成分，設計了如下實驗方案：

①待硬質試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B；

②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明硬質試管的固體物質中一定有____，可能有____；若溶液未變紅色，則說明硬質試管中固體物質的成分是____________________。

(3)該同學按(2)中所述實驗方案進行了實驗，結果溶液未變紅色，原因是___________(用離子方程式表示)。

(4)該同學馬上另取少量溶液B，使其與NaOH溶液反應。若按下圖所示操作，可觀察到試管中先生成白色沉淀，后沉淀迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現象，請寫出白色沉淀變為紅褐色的過程中所發生反應的化學方程式：______________________________。

(5)一段時間后，該同學發現(3)中未變紅的溶液變成紅色，說明Fe2＋具有____________性。由此可知，實驗室中含有Fe2＋的鹽溶液需現用現配制的原因是____________________，并且配制含Fe2＋的鹽溶液時應加入少量____________________。

Answer 1

【答案】3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 Fe3O4 Fe Fe3O4和Fe Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋ 4Fe(OH)2＋O2＋2H2O===4Fe(OH)3 還原 Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化 鐵粉

【解析】

根據鐵極其化合物的性質分析解答。

(1)硬質試管中發生鐵與水蒸氣的反應，方程式為：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；

(2)溶液變紅色，說明溶液中有Fe3＋，則固體物質中一定含Fe3O4，可能含有Fe。溶液未變紅色，說明無Fe3＋，則固體物質的成分為Fe3O4和Fe；

(3)溶液中的Fe3+與過量的Fe反應生成了Fe2+，方程式為：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；

(4)白色沉淀變為紅褐色，是因為Fe(OH)2被空氣中的O2氧化為Fe(OH)3；

(5)未變紅的溶液變成紅色，說明Fe2＋轉化為Fe3＋，則Fe2＋具有還原性。含Fe2＋的鹽溶液需現用現配制，是因為Fe2＋易被空氣中的氧氣氧化，在配制時應加入少量鐵粉。