某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙两种．已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯．Ⅰ．对比两装置

Question

某同学欲在实验室中完成Fe与水蒸气反应的实验，装置如图甲、乙两种．

已知B中放入的是铁与石棉绒的混合物，C中放的是干燥剂，E为酒精喷灯，G为带有铁丝网罩的酒精灯．
Ⅰ．对比两装置，回答下列问题：
（1）如何检查乙装置的气密性？___．
（2）乙装置中湿沙子的作用是___．
（3）B处发生反应的化学方程式：___．
（4）该同学认为欲在乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是___．
（5）对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是___．
Ⅱ．某同学为了研究一定时间内铁粉的转化率，用图中的甲装置设计了如下实验：准确称量一定质量的铁粉进行反应，收集并测量反应后生成的气体体积，计算铁粉的转化率．
①用排水法收集并测量气体体积可选图中的___装置．

②称取mg铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出．若收集的气体体积换算为标准状况为VL，铁粉的转化率为（列出计算式即可）___．
③为了证明反应后的固体混合物中含有+3价的Fe，该同学取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解后过滤，立即向溶液中滴加KSCN溶液，结果观察到溶液的颜色没变化．经过思考，该同学认为此现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe．他的理由是：___．

Answer 1

Ⅰ．（1）检查乙装置的气密性的方法为向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好，
故答案为：向H中加入水没过导管口，连接好装置，微热K，若H中导管口出现气泡，停止加热后导管中出现水柱，证明气密性良好；
（2）乙装置中湿沙子的作用是提供水蒸气，
故答案为：提供水蒸气；
（3）B处发生反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂；
（4）乙装置的尖嘴导管处点燃反应产生的气体，装置H必不可少，H的作用是冷凝水蒸气，与氢气分离，
故答案为：冷凝水蒸气；
（5）对比甲、乙两装置的B和K，B的优点是使用石棉绒，增大水蒸气与Fe粉接触面积，加快反应速率，
故答案为：使用石棉绒，增大水蒸气与Fe粉接触面积，加快反应速率；
Ⅱ．①甲中长导管进气，无法将水排出，乙可排水收集，故答案为：乙；
②n（H₂）=(V)/(22.4)mol，由3Fe+4H₂O（g）(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂可知，n（Fe）=(V)/(22.4)mol×(3)/(4)，铁粉的转化率为((V)/(22.4)mol×(3)/(4)×56g/mol)/(m)×100%，
故答案为：((V)/(22.4)mol×(3)/(4)×56g/mol)/(m)×100%；
③若反应中Fe剩余，Fe与铁离子反应，则现象不能说明反应后的固体混合物中不含有+3价Fe，其理由为铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe³⁺反应，将Fe³⁺溶液中完全还原为Fe²⁺，故答案为：铁粉可能有剩余，剩余铁粉会与Fe³⁺反应，将Fe³⁺溶液中完全还原为Fe²⁺．