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新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等.在不同温度下,α-Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3
题目详情
新型材料纳米α-Fe粉具有超强的磁性能,可用作高密度磁记录的介质以及高效催化剂等.在不同温度下,α-Fe粉与水蒸气反应的固体产物不同:温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4.某校化学小组学生利用图1所示装置进行“铁与水反应”的实验,并探究固体产物成分(图中夹持及尾气处理装置均已略去).
(1)在高温下,装置B中发生反应的化学方程式是
(2)请在图2装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置______.
(3)该小组同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
【查阅资料】该小组同学通过资料得知,固体产物中一般不会同时出现三种形态混合物组合.
【提出假设】
假设1:全部为氧化亚铁;
假设2:全部为四氧化三铁;
假设3:铁和氧化亚铁混合物;
假设4:铁和四氧化三儿混合物;
假设5:______.
【设计方案】小组成员讨论后对假设4提出实验方案(不要在答题卡上作答)
【实验过程】
根据上述设计的方案进行实验.在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
【交流讨论】①实验步骤Ⅱ加入 KSCN后溶液不显血红色的原因______.
②继续向Ⅱ溶液中加稀硝酸,立即出现血色,写出该过程中发生变化的离子方程式______.
(1)在高温下,装置B中发生反应的化学方程式是
3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
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3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
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(2)请在图2装置中选择满足虚线框图C的气体收集装置______.
(3)该小组同学为探究实验结束后试管内的固体物质成分,进行了下列实验:
【查阅资料】该小组同学通过资料得知,固体产物中一般不会同时出现三种形态混合物组合.
【提出假设】
假设1:全部为氧化亚铁;
假设2:全部为四氧化三铁;
假设3:铁和氧化亚铁混合物;
假设4:铁和四氧化三儿混合物;
假设5:______.
【设计方案】小组成员讨论后对假设4提出实验方案(不要在答题卡上作答)
【实验过程】
根据上述设计的方案进行实验.在答题卡上按下表的格式写出实验步骤、预期现象与结论.
实验步骤 | 实验操作 | 实验现象 |
Ⅰ | 将反应后得到黑色粉末X(假定为均匀的),取出少量放入另一试管中,加入适量盐酸,微热 | 黑色粉末全部溶解,溶液呈______,有少量气泡产生 |
Ⅱ | 向实验Ⅰ中得到的溶液加几滴KSCN溶液,振荡 | 溶液不显血红色 |
②继续向Ⅱ溶液中加稀硝酸,立即出现血色,写出该过程中发生变化的离子方程式______.
▼优质解答
答案和解析
(1)铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,故答案为:3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2;
(2)氢气难溶于水,可用排水法收集,bd为排水法,故答案为:bd;
(3)可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物;黑色粉末X为氧化亚铁与盐酸反应得到氯化亚铁为浅绿色,故答案为:氧化亚铁和四氧化三铁混合物;浅绿色;
【交流讨论】①加入KSCN后溶液不显血红色说明无Fe3+,故答案为:无Fe3+;
②稀硝酸有强氧化性,能将二价铁离子氧化为三价铁离子,该过程中发生变化的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,
故答案为:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3.
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(2)氢气难溶于水,可用排水法收集,bd为排水法,故答案为:bd;
(3)可能是氧化亚铁和四氧化三铁混合物;黑色粉末X为氧化亚铁与盐酸反应得到氯化亚铁为浅绿色,故答案为:氧化亚铁和四氧化三铁混合物;浅绿色;
【交流讨论】①加入KSCN后溶液不显血红色说明无Fe3+,故答案为:无Fe3+;
②稀硝酸有强氧化性,能将二价铁离子氧化为三价铁离子,该过程中发生变化的离子方程式为:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3,
故答案为:3Fe2++4H++NO3-═3Fe3++NO↑+2H2O,Fe3++3SCN-═Fe(SCN)3.
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