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    18．某校化学甲、乙两个小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应及相关性质”的实验．（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，碎资片的作用是防暴沸．装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4．
    （2）如果要在E处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行验纯装置中的现象是黑色变为紫红色，试管口有水珠生成．．
    （3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用洒精喷灯、乙组用洒精灯加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验．
    步骤操作甲组现象乙组现象
    1取黑色粉末加入稀盐酸洛解，无气泡溶解，无气泡
    2取少骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液紫色褪去紫色褪去
    3取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液变红无现象
    4向步骤3溶液中滴加新制氯水红色褪去先变红，后褪色
    ①乙组得到的黑色粉末是FeO．
    ②甲组步骤1中反应的离子方程式为Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O．
    ③乙组步骤4中，溶液变红的原因为Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-=FeSCN2+；溶液褪色可能的原因是氯水将SCN-氧化破坏了；验证方法为继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明．
    （4）其中一组同学将6g铁粉加入200mLFe2（SO4）3和CuSO4的混合溶液中，充分反应得到200mL.5mol•L-1FeSO4溶液和5.2g固体沉淀物，则原Fe2（SO4）3溶液的物质的量浓度为0.1mol/L；将沉淀物过滤后，该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，发生的化学反应方程式为6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3．

    分析 A提供水蒸气，B中水蒸气与铁发生反应3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4，C为氢气的收集装置，D为干燥装置，E中氢气与氧化铜反应生成铜和水，
    （1）加热纯液体应防止暴沸，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
    （2）氢气在点燃时应先验纯，氢气与氧化铜发生置换反应；
    （3）乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子；甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子；两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气氧化SCN-；
    （4）因氧化性Fe3+＞Cu2+，则加入铁粉，先发生Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4，5.2g固体沉淀物一定有铜，则后发生Fe+CuSO4=FeSO4+Cu，然后根据化学反应方程式即可计算；该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，说明硝酸氧化亚铁离子．

    解答 解：（1）加热纯液体时加入碎瓷片，可防止暴沸，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4，
    故答案为：防暴沸；3Fe+4H2O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$4H2+Fe3O4；
    （2）氢气在点燃时应先验纯，防止不纯的氢气爆炸，氢气与氧化铜发生置换反应，可观察到黑色变为紫红色，且试管口有水珠生成．
    故答案为：验纯；黑色变为紫红色，试管口有水珠生成；
    （3）①乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子，则生成黑色固体为FeO，故答案为：FeO；
    ②甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子，说明甲组生成Fe3O4，加入盐酸，发生Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O，
    故答案为：Fe3O4+8H+=2Fe3++Fe2++4H2O；
    ③乙组步骤4加入氯水，发生Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，KSCN与铁离子发生Fe3++SCN-=FeSCN2+，两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气氧化SCN-，如验证，可继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明，
    故答案为：Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-=FeSCN2+；氯水将SCN-氧化破坏了；继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明；
    （4）溶液中含有Fe2+：0.5mol•L-1×0.2L=0.1mol＜$\frac{6g}{56g/mol}$，
    ∴6g铁粉过量，设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y，
    Fe+Fe2 （SO4）3=3FeSO4
    1mol  1mol      3mol 
    xmol  xmol      3xmol  
     Fe+CuSO4=FeSO4+Cu
    1mol 1mol 1mol  1mol
    ymol ymol ymol  ymol
    可得$\left\{\begin{array}{l}{3x+y=0.1mol}\\{6g-56x+64y=5.2}\end{array}\right.$，
    解得x=0.02mol、y=0.04mol，
    原溶液中Fe2（SO4）3物质的量浓度为$\frac{0.02mol}{0.2L}$=0.1mol/L，
    该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，说明硝酸氧化亚铁离子，方程式为6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3，
    故答案为：0.1mol/L；  6FeSO4+8HNO3=2Fe2（SO4）3+2NO↑+4H2O+2Fe（NO3）3．

    点评 本题考查物质的性质实验，侧重考查铁离子、亚铁离子的检验方法、性质实验方案的设计与评价，为高考常见题型，题目难度中等，试题综合性较强，注意正确理解、分析题中信息，联系所学的知识进行解答．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

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    ②该气体在标准状况下的体积为$\frac{22.4m}{M}$L．

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