Question

在高溫條件下鐵與水能發生反應．資料顯示，在不同溫度下，還原鐵粉與水蒸氣反應的產物是不同的，溫度低于570℃時，生成Fe0，高于570℃時，生成Fe₃0₄．老師用如圖所示實驗裝置，完成還原鐵粉與水蒸氣反應的演示實驗．

（1）實驗中使用肥皂液的作用是

檢驗反應中生成的H₂

．
（2）甲同學為探究實驗后試管內的固體X中含有哪些物質，進行了下列實驗．

實驗編號	實驗操作	實驗現象
①	取少量黑色粉末X放入試管1中，加入鹽酸，微熱	黑色粉末逐漸溶解，溶液呈黃綠色；有少量氣泡產生
②	向試管1中滴加幾滴KSCN溶液，振蕩	溶液沒有出現血紅色

根據上述實驗，能確定固體中存在的物質是

Fe

；不能確定是否存在Fe0的原因是

鐵與鹽酸反應生成了氯化亞鐵，或者 Fe₃O₄溶于鹽酸生成的Fe³⁺與Fe反應生成了Fe²⁺

．
（3）乙同學設計下列實驗方案以確定實驗后試管內的固體中是否存在FeO．


確定是否存在Fe0需要測定并記錄的實驗數據是

固體樣品質量和紅褐色固體的質量（其他合理答案也可）

．

Answer 1

分析：（1）可以較為簡單的檢驗反應中生成的H₂；
（2）鐵與鹽酸反應，生成了氫氣，故會有氣泡冒出； 鐵與鹽酸反應生成了氯化亞鐵；
（3 利用極限法來假設全部是FeO或Fe₃O₄解題．

解答：解：（1）有肥皂泡吹起時，用點燃的火柴靠近肥皂泡，當聽到爆鳴聲說明有氫氣生成，
故答案為：檢驗反應中生成的H₂；
（2）與鹽酸反應有氣泡冒出說明含有鐵；不能確定是否含有Fe₃O₄或FeO，鐵與鹽酸反應生成了氯化亞鐵，如果混合物中存在Fe₃O₄，溶于鹽酸生成的 Fe³⁺與Fe反應生成了Fe²⁺；
故答案為：Fe；鐵與鹽酸反應生成了氯化亞鐵，或者 Fe₃O₄溶于鹽酸生成的Fe³⁺與Fe反應生成了Fe²⁺；
（3）固體樣品m₁克與紅棕色固體m₂克所含鐵元素的物質的量相同，假設全部是FeO，
2FeO～Fe₂O₃
144g 160g
m₁與m₂之比=

144

160

=0.9；
假設全部是Fe₃O₄，
2Fe₃O₄～3Fe₂O₃
464g    480g
m₁與m₂之比=

464

480

≈0.97，m₁與m₂之比應該大于0.9，小于0.97時，固體樣品中一定存在FeO，
故答案為：固體樣品質量和紅褐色固體的質量．

點評：本題考查鐵及其化合物的性質，學生應學會充分理解、利用信息并結合極限法來綜合應用解答本題，本題難度中等．