Question

在没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁能与水蒸气反应．请设计实验，证明还原铁粉与水蒸气能够发生反应．
（1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：______ Fe₃O₄+4H₂↑

Answer

（1）根据现象判断产物为四氧化三铁和氢气；
（2）证明铁和水蒸气反应的方法可以根据固体的性质验证分析，也可以依据生成的气体为氢气；
（3）氢气的密度比空气的小，且不溶于水；
（4）Fe3+使KSCN溶液变红，Fe2+使高锰酸钾酸性溶液褪色；
（5）铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+；
（6）①氧气能将Fe（OH）2沉淀氧化为氢氧化铁；
②Fe（OH）2沉淀易被氧气氧化，应除掉溶液中的氧气和隔绝空气．
【解析】
（1）铁和水蒸气反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g）   Fe3O4+4H2↑，故答案为：3Fe+4H2O（g）   Fe3O4+4H2↑；
（2）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是收集气体进行爆鸣实验，证明铁发生了反应，故答案为：检验是否有H2产生；
（3）氢气的密度比空气的小，且不溶于水，实验装置示意图，故答案为：；
（4）Fe3+使KSCN溶液变红，Fe2+使高锰酸钾酸性溶液褪色，故答案为：各取少量溶液于两试管中，向其中一试管中滴入几滴KSCN溶液，向另一试管中加入高锰酸钾酸性溶液，观察溶液颜色变化，若前者溶液颜色变红，后是溶液紫红色褪去，则说明溶液中既有Fe2+又有Fe3+；
（5）铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+，即便加KSCN溶液也不变红色，故答案为：如果反应后混合物中的铁粉过量，铁粉将溶液中的Fe3+全部还原为Fe2+，即便加KSCN溶液也不变红色．反应的离子方程式为Fe+2Fe3+=3Fe2+；
（6）①氧气能将Fe（OH）2沉淀氧化为氢氧化铁，化学方程式：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3，故答案为：4Fe（OH）2+O2+2H2O═4Fe（OH）3；
②Fe（OH）2沉淀易被氧气氧化，应除掉溶液中的氧气和隔绝空气，故答案为：第一种：用一只容器较大针孔较细的注射器吸取滤液后再吸入NaOH溶液，然后倒置2～3次；
第二种：向滤液中加入植物油，使滤液与空气隔绝，然后再将滴管伸入水溶液中滴加氢氧化钠溶液；
第三种：向热的硫酸亚铁溶液中滴加热的氢氧化钠溶液，减少溶液中氧气的含量．