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如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合...

习题库1.4W

问题详情：

如图是铁与水蒸气反应的实验装置。在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒(石棉绒是耐高温材料，与水、铁不反应)的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下铁与水蒸气反应的实验。

(1)该实验反应的化学方程式为Fe＋H2O(g)Fe3O4＋H2(请配平)。

(2)仪器a的名称是________________。

(3)某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，设计了如下实验：

准确称量一定质量的铁粉进行反应，测量反应后生成气体的体积，计算铁粉的转化率。

①该同学应该先点燃________(填“A”或“B”)处的酒精灯(或酒精喷灯)。测量气体体积不可以选用下列________(填“*”“乙”或“*”)装置。

②称取5.6 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热反应一段时间。若测出的气体体积在标准状况下为0.448 L，则铁粉的转化率为________。

(4)将硬质玻璃管中反应后的固体混合物全部取出置于烧杯中，加入足量的盐*溶解并过滤，为探究反应后溶液中可能存在的阳离子，小林同学进行下列实验，请你将表格补充完整：

步骤

现象

解释(用离子方程式表示)

结论

Ⅰ.取样，滴加KSCN

溶液

溶液不变红*

①Fe3O4＋8H＋===Fe2＋＋2Fe3＋＋4H2O

②_______________________________________________________

Ⅲ.反应后的溶液中阳离子为_____________________________________________________

Ⅱ.取样，滴加NaOH

溶液

刚开始无明显现象，一段时间后先出现________*沉淀，迅速变为灰绿*，最终变为______*

①_______________________________________________________

②Fe2＋＋2OH－===Fe(OH)2↓

③4Fe(OH)2＋2H2O＋O2===

4Fe(OH)3

【回答】

解析：(1)根据氧化还原反应得失电子守恒配平化学方程式：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2。(3)①实验开始，应先点燃A处酒精灯生成水蒸气，然后再点燃B处酒精喷灯使Fe与水蒸气反应。测量气体体积选用排水量气法，*装置错误。②根据化学方程式得关系式：3Fe～4H2，n(H2)＝＝0.02 mol，则反应的铁的物质的量：n(Fe)＝×0.02 mol＝0.015 mol，铁粉的转化率＝×100%＝15%。(4)Ⅰ中溶液不变红*，说明无Fe3＋，所以一定发生反应②：Fe＋2Fe3＋===3Fe2＋；Ⅱ中一开始无明显现象，只能是发生反应：H＋＋OH－===H2O，H＋反应完全后，Fe2＋与OH－反应生成白*沉淀Fe(OH)2，迅速变为灰绿*，最后变为红褐*沉淀Fe(OH)3。综上所述，反应后的溶液中阳离子为H＋、Fe2＋。