Question

在高温条件下铁与水能发生反应．资料显示，在不同温度下，还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的，温度低于570℃时，生成Fe0，高于570℃时，生成Fe₃0₄．老师用如图所示实验装置，完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验．

（1）实验中使用肥皂液的作用是

检验反应中生成的H₂

．
（2）甲同学为探究实验后试管内的固体X中含有哪些物质，进行了下列实验．

实验编号	实验操作	实验现象
①	取少量黑色粉末X放入试管1中，加入盐酸，微热	黑色粉末逐渐溶解，溶液呈黄绿色；有少量气泡产生
②	向试管1中滴加几滴KSCN溶液，振荡	溶液没有出现血红色

根据上述实验，能确定固体中存在的物质是

Fe

；不能确定是否存在Fe0的原因是

铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，或者 Fe₃O₄溶于盐酸生成的Fe³⁺与Fe反应生成了Fe²⁺

．
（3）乙同学设计下列实验方案以确定实验后试管内的固体中是否存在FeO．


确定是否存在Fe0需要测定并记录的实验数据是

固体样品质量和红褐色固体的质量（其他合理答案也可）

．

Answer 1

分析：（1）可以较为简单的检验反应中生成的H₂；
（2）铁与盐酸反应，生成了氢气，故会有气泡冒出； 铁与盐酸反应生成了氯化亚铁；
（3 利用极限法来假设全部是FeO或Fe₃O₄解题．

解答：解：（1）有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到爆鸣声说明有氢气生成，
故答案为：检验反应中生成的H₂；
（2）与盐酸反应有气泡冒出说明含有铁；不能确定是否含有Fe₃O₄或FeO，铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，如果混合物中存在Fe₃O₄，溶于盐酸生成的 Fe³⁺与Fe反应生成了Fe²⁺；
故答案为：Fe；铁与盐酸反应生成了氯化亚铁，或者 Fe₃O₄溶于盐酸生成的Fe³⁺与Fe反应生成了Fe²⁺；
（3）固体样品m₁克与红棕色固体m₂克所含铁元素的物质的量相同，假设全部是FeO，
2FeO～Fe₂O₃
144g 160g
m₁与m₂之比=

144

160

=0.9；
假设全部是Fe₃O₄，
2Fe₃O₄～3Fe₂O₃
464g    480g
m₁与m₂之比=

464

480

≈0.97，m₁与m₂之比应该大于0.9，小于0.97时，固体样品中一定存在FeO，
故答案为：固体样品质量和红褐色固体的质量．

点评：本题考查铁及其化合物的性质，学生应学会充分理解、利用信息并结合极限法来综合应用解答本题，本题难度中等．