Question

某同学根据课本第50页科学探究实验，用三支试管、水槽、胶塞、导管、酒精喷灯及其它必要的仪器和物品，设计了以下实验装置，完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。请回答该实验中的问题。

（1）写出该反应的化学方程式________。

（2）试管A中装的试剂是________ ；试管B中装的试剂是________。

（3）试管C中收集气体的方法叫作_________；收集的气体是（填化学式）_____。

（4）如果要在气体导出管口点燃该气体，则必须对该气体进行 _______。

（5）该同学欲确定反应后A试管中还原铁粉是否完全反应。设计了如下实验方案：第I步：待A试管冷却后，取少许其中的固体物质溶于稀硫酸，得溶液x；第II步：取少量溶液x滴加KSCN溶液，若溶液变红色则说明溶液x中含有_________。

①甲同学按照上述实验方案进行了实验，结果溶液未变红色，原因是（用离子方程式表示）____。

②乙同学按照上述实验方案进行了实验，结果溶液变红色。得出结论：A试管中还原铁粉反应完全。你觉得该结论是否合理？_______（填“合理”或“不合理”）请说明理由___________。（如果认为合理，此空不答。）

Answer

3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 铁粉或Fe 蒸馏水或H2O 排水法 H2 验纯 Fe3+ 2Fe3++Fe＝3Fe2+ 不合理 如果剩余少量的铁粉，则溶液中Fe3+与Fe反应之后还有剩余

【解析】

(1)铁与水蒸气在高温条件下反应；
(2)A中为固体，B中为液体；
(3)反应生成了氢气；
(4)易燃气体不纯，点燃易爆炸；
(5)三价铁离子遇硫氰化钾溶液溶液变为红色；
①若溶液未变红色，说明溶液中没有三价铁离子；
②铁粉与三价铁离子能够反应生成二价铁离子。

：(1)铁与水蒸气反应高温条件下生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；
(2)A中为铁粉，B中为蒸馏水，加热变为蒸汽，通入到A中，故答案为：铁粉；H2O；
(3)C装置为排水集气法，反应生成了氢气，氢气难溶于水，可以用排水法收集，故答案为：排水法；H2；
(4)氢气为易燃气体，氢气不纯时点燃容易爆炸，在点燃之前要注意验纯，故答案为：验纯；
(5)加入硫氰化钾溶液，溶液变为红色，说明溶液中有三价铁离子，故答案为：Fe3+；
①溶液没有变红，说明溶液中的三价铁被反应消耗掉了，反应方程式为：2Fe3++Fe=3Fe2+，故答案为：2Fe3++Fe=3Fe2+；
②乙同学的结论不合理，铁粉也可以没有完全反应，剩余的少量的铁粉与三价铁离子反应后三价铁离子还有剩余，所以溶液还会变红，
故答案为：不合理；如果剩余少量的铁粉，则溶液中Fe3+与Fe反应之后还有剩余。