Question

按图1所示装置进行铁和水蒸气反应的实验。

（1）写出试管A中发生反应的化学方程式：_____________；

（2）为检验生成的气体产物，需从图2选择必要的装置，其正确的连接顺序为(用接口字母表示)a_____________，描述能证明气体产物的实验现象_____________；

（3）反应停止，待试管A冷却后，取少量其中的固体物质，加入过量的稀盐酸充分反应后，进行如图3实验：

①试剂X的化学式为_____________；

②用离子方程式和必要文字表示加入新制氯水后溶液红色加深的原因：_____________；

③若在实验中加入了过量氯水，放置一段时间后，发现深红色褪去，现对褪色的原因进行探究．

Ⅰ．提出假设：

假设1：溶液中的SCN^-被氧化．

假设2：溶液中的Fe³⁺被氧化．

假设3：_____________；

Ⅱ．设计方案：请对所提出的假设2进行验证，写出实验方案．_____________；

Ⅲ．方案实施

Answer

（1）Ca(OH)2CaO+H2O，3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；（2）afgbch，黑色的氧化铜变成红色，白色的无水硫酸铜变成蓝色；（3）①KSCN；②2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-Fe(SCN)3，Fe3+浓度增大，平衡向右移动，溶液颜色加深；③溶液中的KSCN和铁离子均被氧化成更高价态；用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，如果溶液出现红色，则说明假设2 正确，若溶液不变红色，则假设2不正确

【解析】

试题分析：（1）熟石灰为氢氧化钙，加热分解生成氧化钙和水，化学反应方程式为：Ca（OH）2CaO+H2O，生成的水在高温下与铁反应生成四氧化三铁和氢气，化学反应方程式为：3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；；

（2）氢气与氧化铜反应生成铜单质和水，无水硫酸铜遇水变蓝色，故答案为：afgbch，黑色的氧化铜变成红色，白色的无水硫酸铜变成蓝色；

（3）①固体产物含有四氧化三铁和未反应的铁，四氧化三铁和铁都与盐酸反应生成盐，铁离子和硫氰化钾溶液反应生成红色的溶液，所以X是硫氰化钾，故答案为：KSCN；

②加入新制氯水后溶液红色加深，说明络合物浓度增大，氯气将亚铁离子氧化生成铁离子而导致络合物浓度增大，反应离子方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，故答案为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-，Fe3++SCN-Fe(SCN)3；Fe3+浓度增大，平衡向右移动，溶液颜色加深；

③假设1、2：三价铁被氧化或硫氰酸根被氧化，则一定是不存在硫氰酸铁；假设3：深红色褪去说明硫氰酸铁不存在，即溶液中的KSCN和铁离子均被氧化成更高价态；验证假设2的方法是：用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，如果溶液出现红色，则说明假设2 正确，若溶液不变红色，则假设2不正确，故答案为：溶液中的KSCN和铁离子均被氧化成更高价态；用胶头滴管取少量褪色后的溶液于试管中，滴加几滴FeCl3溶液，如果溶液出现红色，则说明假设2 正确，若溶液不变红色，则假设2不正确。

【考点定位】考查铁及其化合物的性质实验

【名师点晴】本题以铁和水蒸气的实验为载体考查了物质的检验、实验仪器的连接等知识点。知道水能使无水硫酸铜变蓝是水的特征反应，注意铁和水蒸气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁，为易错点。要注意区分水的检验和除去选择试剂的不同。