Question

(19分)在常溫下，Fe與水并不起反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應。 應用下列裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”。請回答該實驗中的問題。

（1）寫出該反應的化學方程式                                             ，其中氧化劑是      ，還原劑是       。8.4g鐵粉參加反應，轉移電子      mol。
（2）玻璃管中石棉絨的作用是   ，實驗開始時應先點燃    ，實驗結束時應先熄滅    。
（3）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是               ；燒瓶里應事先放置            ，其作用是         。
（4）該同學欲確定反應后硬質試管中固體物質的成分，設計了如下實驗方案：
①待硬質試管冷卻后，取少許其中的固體物質溶于稀硫酸得溶液B；
②取少量溶液B滴加KSCN溶液，若溶液變紅色則說明硬質試管中固體物質的
成分是                      ，若溶液未變紅色則說明硬質試管中固體物質的
成分是                      。
（5）該同學按上述實驗方案進行了實驗，結果溶液未變紅色，原因是            
                                 （用離子方程式表示）。

（6）該同學馬上另取少量溶液B，使其跟NaOH溶液反應。若按上圖所示的操作，可觀察到生成白色沉淀，迅速變成灰綠色，最后變成紅褐色的現象，請寫出與上述現象相關
的反應的化學方程式                                  ，
                                           。
（7）一段時間后，該同學發現（4）中未變紅的溶液變成紅色，說明Fe²⁺ 具有      性。由此可知，實驗室中含Fe²⁺的鹽溶液現用現配制的原因是                       ，
并且配制含Fe²⁺的鹽溶液時應加入少量           。

Answer 1

（1）3Fe+4H₂O(g) Fe ₃O₄ +4 H₂(不寫(g)或“加熱”扣1分，寫成“高溫”不扣分)
H₂O   Fe   0.4
（2）鐵粉的載體，增大鐵粉與水蒸氣的接觸面積     酒精燈   酒精噴燈
（3）為實驗提供水蒸氣  碎瓷片  防止暴沸
（4）一定有Fe₃O₄，可能有Fe（各1分）   Fe₃O₄和Fe
（5）Fe + 2Fe³⁺＝ 3Fe²⁺ 
（6）FeSO₄ + 2NaOH ＝ Fe(OH)₂↓+ Na₂SO₄（1分）
4Fe(OH)₂ + O₂ + 2H₂O ＝ 4Fe(OH)₃（1分）
（7）還原   Fe²⁺易被空氣中的氧氣氧化而變質   鐵粉

略