Question

3．應用如圖裝置，在硬質破璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物加熱，并通過水蒸氣，就可以完成“高溫下Fe與水蒸氣的反應實驗”．

請完成該實驗中的問題：
（1）寫出該反應的化學方程式：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；該氧化還原反應的氧化劑是H₂O．
（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是檢驗裝置的氣密性．
（3）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是提供持續不斷的水蒸氣；
燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸．
（4）檢驗溶液中是否含有三價鐵離子用KSCN溶液（寫化學式），現象是溶液變為血紅色．

Answer 1

分析 A中圓度燒瓶在加熱條件下可提供水蒸氣，B在加熱條件下，鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，氫氣經干燥，在試管中用向下排空法可收集到氫氣，可用KSCN檢驗鐵離子，氫氣密度比空氣小，可用KSCN檢驗鐵離子，以此解答該題．

解答 解：（1）Fe與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，該反應為，Fe元素的化合價升高，Fe為還原性，H元素的化合價降低，則水為氧化劑，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；H₂O；
（2）實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查，故答案為：檢驗裝置的氣密性；
（3）因為反應物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣；碎瓷片可防止暴沸發生，故答案為：提供持續不斷的水蒸氣；防止暴沸；
（4）檢驗鐵離子，可加入KSCN，發生絡合反應，溶液變為血紅色，故答案為：KSCN；溶液變為血紅色．

點評 本題考查了鐵及其化合物的性質實驗，題目難度不大，注意掌握鐵與水蒸氣反應原理，試題側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．