Question

(18分)常温下，在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应。请设计实验，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应。

(1)  铁粉与水蒸气反应的化学方程式是:                                            

(2)证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是                                            

(3)某同学用如图所示装置进行实验，请帮助该同学完成设计，用下列简图画出未完成的实验装置示意图(铁架台可省略，导气管的形状可根据需要选择)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(4)停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充分反应，过滤。简述检验所得滤液中Fe³⁺的操作方法:                                                                          

 (5)经检验上述滤液中不含Fe³⁺，这不能说明还原铁粉与水蒸气反应所得产物中不含十3价的Fe元素。原因是(结合化学方程式说明)

                                                                                  

                                                                                 

 (6)某同学利用上述滤液制取白色的Fe(OH)₂、沉淀，向滤液中加入NaOH溶液后，观察至生成的白色的沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色。

①沉淀由白色→叶红褐色的化学方程式是:

②为了得到白色的Fe(OH)₂沉淀，并尽可能长时间保持其白色，可采取的措施有多种，请写出其中的两种。

第一种:                                                                      

第二种:                                                                      

Answer 1

 (l) 3Fe+4H₂O（g）   Fe₃O₄+4H₂↑

 (2)检验足否有H₂产生

 (4)取少量溶液于试管中，滴入几滴KSCN溶液，"观察溶液颜色。如果颜色变红，说明溶液中含有Fe³⁺，否则不含Fe³⁺?

 (5)如果反应过的还原铁粉混合物中的铁粉过量，铁粉将溶液中的Fe³⁺全部坯原为Fe²⁺，即便加KSCN溶液也不变红色。反应方程式为Fe+2FeCl₃=3FeCl₂，

(6)①4Fe(OH)₂+O₂+2H₂O==4Fe(OH)₃

②第一种: 用滴管加入水溶液中滴加氧氧化钠溶液

第二种: 向滤液中加入植物油，使滤液与空气隔绝，然后再用滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液;

第三种:向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液。减少溶液中氧气的含置。

 (只要操作的目的是防止氧化，表述正确，即可得分)