某研究小組為了探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)及反應(yīng)的產(chǎn)物，進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，在硬質(zhì)玻璃管B中放入鐵粉和石棉絨的混合物，再結(jié)合一些步驟，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”（已知石棉絨是耐高溫材料，不與水和鐵反應(yīng)）。
Ⅰ．探究“鐵與水蒸氣”能否發(fā)生反應(yīng)
（1）如何檢查該裝置的氣密性將C處導(dǎo)氣管末端浸入水槽中，加熱A處圓底燒瓶，導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱，則氣密性好，否則氣密性不好將C處導(dǎo)氣管末端浸入水槽中，加熱A處圓底燒瓶，導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱，則氣密性好，否則氣密性不好
（2）實(shí)驗(yàn)中石棉絨的作用是增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積。
（3）反應(yīng)一段時(shí)間后，有肥皂泡吹起時(shí)，用點(diǎn)燃的火柴靠近肥皂泡，當(dāng)肥皂泡破裂，有爆鳴聲肥皂泡破裂，有爆鳴聲時(shí)（填實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象），說(shuō)明“鐵與水蒸氣”能夠進(jìn)行反應(yīng)，寫出鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe+4H2O（g） 高溫 Fe3O4+4H23Fe+4H2O（g） 高溫 Fe3O4+4H2。
Ⅱ．探究“鐵與水蒸氣”反應(yīng)的產(chǎn)物
（1）假設(shè)還原鐵粉反應(yīng)完全，黑色固體為某種單一成分，為研究黑色固體成分，該研究小組甲同學(xué)提出以下假設(shè)：
假設(shè)一：黑色固體全部是Fe3O4 假設(shè)二：黑色固體全部是Fe2O3 假設(shè)三：黑色固體全部是FeO
乙同學(xué)認(rèn)為即使不通過(guò)實(shí)驗(yàn)就可以否定甲同學(xué)的一個(gè)假設(shè)，你認(rèn)為乙同學(xué)否認(rèn)的假設(shè)是假設(shè)二假設(shè)二，理由是由于Fe2O3為紅棕色粉末。則可以根據(jù)固體顏色直接否定假設(shè)二由于Fe2O3為紅棕色粉末。則可以根據(jù)固體顏色直接否定假設(shè)二。
（2）若假設(shè)一正確，請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，完成下列表格（儀器自選）。
限選實(shí)驗(yàn)試劑：1mol?L-1硫酸、2mol?L-1NaOH溶液、新制氯水、澄清石灰水、酸性KMnO4溶液、KSCN溶液、品紅溶液。
高溫
高溫
| 實(shí)驗(yàn)步驟 | 預(yù)期實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與結(jié)論 |
| 取反應(yīng)后干燥的固體于試管中，加入足量的1mol?L-1硫酸溶解，滴加1?2滴KSCN溶液。 | 溶液變紅色，則反應(yīng)后的固體中含有+3價(jià)的鐵 溶液變紅色，則反應(yīng)后的固體中含有+3價(jià)的鐵
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另取少量上述溶液于另一試管中，滴加2?3滴酸性KMnO4溶液 另取少量上述溶液于另一試管中，滴加2?3滴酸性KMnO4溶液
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溶液不顯紫色，則反應(yīng)后的固體中含有+2價(jià)的鐵，綜合上述步驟①②可知假設(shè)一正確。 溶液不顯紫色，則反應(yīng)后的固體中含有+2價(jià)的鐵，綜合上述步驟①②可知假設(shè)一正確。
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【答案】將C處導(dǎo)氣管末端浸入水槽中，加熱A處圓底燒瓶，導(dǎo)管末端出現(xiàn)氣泡，停止加熱后導(dǎo)管末端出現(xiàn)一段水柱，則氣密性好，否則氣密性不好；增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積；肥皂泡破裂，有爆鳴聲；3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；假設(shè)二；由于Fe2O3為紅棕色粉末。則可以根據(jù)固體顏色直接否定假設(shè)二；溶液變紅色，則反應(yīng)后的固體中含有+3價(jià)的鐵；另取少量上述溶液于另一試管中，滴加2?3滴酸性KMnO4溶液；溶液不顯紫色，則反應(yīng)后的固體中含有+2價(jià)的鐵，綜合上述步驟①②可知假設(shè)一正確。
高溫
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：12引用：2難度：0.5
相似題
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1．如圖是在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行二氧化硫制備與性質(zhì)實(shí)驗(yàn)的組合裝置，部分固定裝置未畫(huà)出。
（1）在組裝好裝置后，若要檢驗(yàn)A～D裝置的氣密性，其操作是首先，然后往D中裝入水，然后微熱A，觀察到D中有氣泡冒出，移開(kāi)酒精燈或松開(kāi)雙手，D中導(dǎo)管有水柱形成且高度保持不變，說(shuō)明裝置氣密性良好。
（2）裝置D中盛放NaOH溶液的作用是。
（3）關(guān)閉彈簧夾1后，打開(kāi)彈簧夾2，殘余氣體進(jìn)入E、F、G中，能說(shuō)明I-還原性弱于SO2的現(xiàn)象為；發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是。
（4）為了驗(yàn)證E中SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn)：取E中的溶液，往溶液中加入用稀硝酸酸化的BaCl2溶液，產(chǎn)生白色沉淀，說(shuō)明SO2與FeCl3發(fā)生了氧化還原反應(yīng)。上述方案是否合理？（填“合理”或“不合理”），原因是。
（5）實(shí)驗(yàn)過(guò)程中G中含酚酞的NaOH溶液逐漸褪色，此實(shí)驗(yàn)證明SO2具有漂白性還是其溶于水顯酸性？請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證：。發(fā)布：2024/12/30 14:0:1組卷：23引用：2難度：0.5 -
2．某同學(xué)為探究元素周期表中元素性質(zhì)的遞變規(guī)律，設(shè)計(jì)了如下系列實(shí)驗(yàn)。
Ⅰ．（1）將鈉、鉀、鎂、鋁各1mol分別投入到足量的同濃度的鹽酸中，試預(yù)測(cè)實(shí)驗(yàn)結(jié)果：與鹽酸反應(yīng)最劇烈，與鹽酸反應(yīng)產(chǎn)生的氣體最多。（填元素符號(hào)）
（2）向Na2S溶液中通入氯氣出現(xiàn)黃色渾濁，可證明Cl的非金屬性比S強(qiáng)，反應(yīng)的離子方程式為：。
Ⅱ．利用如圖裝置可驗(yàn)證同主族元素非金屬性的變化規(guī)律
（1）儀器A的名稱為。
（2）實(shí)驗(yàn)室中現(xiàn)有藥品：①稀鹽酸 ②稀硝酸 ③Na2SiO3溶液 ④Na2CO3固體，請(qǐng)選擇合適藥品設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 N、C、Si的非金屬性的變化規(guī)律；裝置A、B中所裝藥品分別為、。（填序號(hào)）但有同學(xué)認(rèn)為該裝置有缺陷，如何改進(jìn)？。發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：19引用：2難度：0.5 -
3．某化學(xué)興趣小組為探究銅跟濃硫酸的反應(yīng)，用圖裝置進(jìn)行有關(guān)實(shí)驗(yàn)．請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)的化學(xué)方程式為．
（2）裝置B 的作用是貯存多余的氣體，B中廣口瓶?jī)?nèi)應(yīng)盛放的液體是（填序號(hào)）
①水 ②酸性KMnO4 ③Na2CO3溶液 ④飽和的NaHSO3溶液
（3）裝置C和D 中產(chǎn)生的現(xiàn)象相同，但原因卻不同．用離子方程式和必要的文字解釋C中溶液褪色的原因
（4）裝置D中試管口塞一團(tuán)棉花，棉花中應(yīng)浸有一種液體，這種液體是．
（5）實(shí)驗(yàn)完畢，待A中燒瓶?jī)?nèi)液體冷卻后，過(guò)濾，向?yàn)V液中加入少量的蒸餾水稀釋，溶液為藍(lán)色．為了證明藍(lán)色只與Cu2+有關(guān)，而與其它離子無(wú)關(guān)，某同學(xué)設(shè)計(jì)了下列實(shí)驗(yàn)，其中對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康臎](méi)有意義的是（填序號(hào)）
①觀察稀H2SO4 溶液呈無(wú)色 ②觀察CuSO4 粉末呈白色 ③稀釋CuSO4溶液，溶液藍(lán)色變淺 ④往CuSO4溶液中加入足量NaOH溶液，生成藍(lán)色沉淀，過(guò)濾，濾液呈無(wú)色⑤往CuSO4溶液中加入足量BaCl2的溶液，生成白色沉淀，過(guò)濾，濾液仍顯藍(lán)色
發(fā)布：2024/12/30 14:30:1組卷：11引用：2難度：0.7