某校化学甲、乙两个小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应及相关性质”的实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎资片的作用是．装置B

Question

某校化学甲、乙两个小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应及相关性质”的实验．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎资片的作用是___．装置B中发生反应的化学方程式是___．
（2）如果要在C处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行___装置中的现象是___．
（3）将探究小组分为两组，按题图装置进行对比实验，甲组用洒精喷灯、乙组用洒精灯加热，反应产物均为黑色粉末（纯净物），两组分别用产物进行以下实验．

步骤	操作	甲组现象		乙组现象
1	取黑色粉末加入稀盐酸	洛解，无气泡	溶解，无气泡
2	取少骤1中溶液，滴加酸性KMnO4溶液	紫色褪去	紫色褪去
3	取步骤1中溶液，滴加KSCN溶液	变红	无现象
4	向步骤3溶液中滴加新制氯水	红色褪去	先变红，后褪色

①乙组得到的黑色粉末是___．
②甲组步骤1中反应的离子方程式为___．
③乙组步骤4中，溶液变红的原因为___；溶液褪色可能的原因是___；验证方法为___．
（4）其中一组同学将6g铁粉加入200mLFe₂（SO₄）₃和CuSO₄的混合溶液中，充分反应得到200mL.5mol•L^-1FeSO₄溶液和5.2g固体沉淀物，则原Fe₂（SO₄）₃溶液的物质的量浓度为___；将沉淀物过滤后，该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，发生的化学反应方程式为___．

Answer 1

（1）加热纯液体时加入碎瓷片，可防止暴沸，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为3Fe+4H₂O（g）(△.)/()4H₂+Fe₃O₄，
故答案为：防爆沸；3Fe+4H₂O（g）(△.)/()4H₂+Fe₃O₄；
（2）氢气在点燃时应先验纯，防止不纯的氢气爆炸，氢气与氧化铜发生置换反应，可观察到黑色变为紫红色，故答案为：验纯；黑色变为紫红色；
（3）①乙组加入盐酸后，在加入KSCN不变红，说明不含铁离子，则生成黑色固体为FeO，故答案为：FeO；
②甲组加入盐酸溶解后，分别加入KSCN变红，说明含有铁离子，加入高锰酸钾褪色，说明含有亚铁离子，说明甲组生成Fe₃O₄，加入盐酸，发生Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O，
故答案为：Fe₃O₄+8H⁺=2Fe³⁺+Fe²⁺+4H₂O；
③乙组步骤4加入氯水，发生Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，KSCN与铁离子发生Fe³⁺+SCN^-=FeSCN²⁺，两组实验滴加氯水，都出现红色褪去，可说明氯气氧化SCN^-，如验证，可继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明，
故答案为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，Fe³⁺+SCN^-=FeSCN²⁺；氯水将SCN^-氧化破坏了；继续向溶液中滴入KSCN溶液，溶液变红即可证明；
（4）溶液中含有Fe²⁺：0.5mol•L^-1×0.2L=0.1mol<(6g)/(56g/mol)，
∴6g铁粉过量，设反应消耗铁的物质的量为x，生成铜的物质的量为y，
Fe+Fe₂ （SO₄）₃=3FeSO₄
1mol  1mol      3mol 
xmol  xmol      3xmol  
 Fe+CuSO₄=FeSO₄+Cu
1mol 1mol 1mol  1mol
ymol ymol ymol  ymol
可得

3x+y=0.1mol

6g-56x+8y=5.2g

，
解得x=0.02mol、y=0.04mol，
原溶液中Fe₂（SO₄）₃物质的量浓度为(0.02mol)/(0.2L)=0.1mol/L，
该组同学又向清液中滴加稀硝酸，观察到有NO气体生成，说明硝酸氧化亚铁离子，方程式为6FeSO₄+8HNO₃=2Fe₂（SO₄）₃+2NO↑+4H₂O+2Fe（NO₃）₃，
故答案为：0.1mol/L；  6FeSO₄+8HNO₃=2Fe₂（SO₄）₃+2NO↑+4H₂O+2Fe（NO₃）₃．