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    17．某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验．

    （1）用图A所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）．反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当肥皂泡破裂，爆鸣声时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应．写出铁与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2 ．
    （2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算出铁粉的转化率．
    ①收集并测量气体的体积，应选择图中的C装置（填装置编号）．
    ②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用B规格的量筒（填字序号）．
    A．100mL         B．200mL          C．500mL          D．1000mL
    （3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色．在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）．
    现象结论与解释
    可能①
    可能②

    分析 （1）爆鸣声说明有氢气生成，即可说明“铁与水蒸气”能够进行反应；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2 ；
    （2）①M收集装置错误，导气管位置错误，不可以测量生成氢气的体积；
    ②根据铁的质量求出生成氢气的质量，根据氢气的密度求出体积，以此选择量筒的规格；
    （3）反应后的固体中可能含有Fe和Fe3O4，溶于酸时可发生反应：Fe+2H+═Fe2++H2↑、Fe3O4+8H+═2Fe3++Fe2++4H2O、Fe+2Fe3+═3Fe2+，由于混合物中Fe的量不确定，可能有两种情况：一是Fe较少，溶于酸后Fe3+有剩余，二是Fe较多，Fe3+完全被Fe还原为Fe2+，所以滤液中加KSCN溶液，可能变红也可能溶液为浅绿色；

    解答 解：（1）铁与水蒸气生成氢气，反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，不纯的氢气在点燃时会有爆鸣声；铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
    ，故答案为：肥皂泡破裂，爆鸣声； 3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2 ；
    （2）①排水法收集气体，量气装置的导气管应短进长出，否则不能将水排到量筒中，无法测量气体的体积，
    故答案为：C；
    ②根据反应计算：
        3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe3O4+4H2
        3×56g                                 8g
        0.24g                                m（H2）
    m（H2）=$\frac{0.24g×8g}{3×56g}$=0.0114g
    V（H2）=$\frac{0.0114g}{0.088g/L}$=0.13L
    选择量筒时，应尽量减少误差，所取量筒规格与量取体积接近，故应选择规格为200ml的量筒，故答案为：B；
    （3）为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解，过滤．向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色变化分析铁离子的存在，铁离子遇硫氰酸钾溶液会变血红色；铁剩余会在溶液中和铁离子反应生成亚铁离子，依据溶液颜色分析离子存在，血红色说明一定含三价铁离子；浅绿色溶液可能是铁和铁离子反应生成亚铁离子；

    现象结论与解释
    可能①溶液变为红色反应后的固体混合物中含有+3价的Fe．
    因为Fe3+遇到KSCN溶液时变成血红色．


    可能②
    溶液仍然为浅绿色    		反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe；因为如果铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+．
    故答案为：
    现象结论与解释
    可能①溶液变为红色反应后的固体混合物中含有+3价的Fe．
    因为Fe3+遇到KSCN溶液时变成血红色．


    可能②
    溶液仍然为浅绿色    		反应后的固体混合物中可能含有+3价的Fe，也可能不含+3价的Fe；因为如果铁粉有剩余，剩余铁粉会与Fe3+反应，将溶液中Fe3+完全还原为Fe2+．

    点评 本题考查铁及其化合物的性质实验，离子检验方法的应用，现象的分析判断，题目难度不大，易错点为量筒规格的选择．

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    R
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