高三化学解答题中等难度题
（10分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：（1）用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）。
①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当________时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式_______________。
③实验中石棉绒的作用是 。
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：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气体的体积，计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选图中的________装置。
②称取0．24 g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0．088 g/L，最好选用______规格的量筒（选填字母序号）。
A．100 mL B．200 mL
C．500 mL D．1 000 mL
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某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了系列实验。
（1）用下图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒是耐高温材料，不与水反应）。反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当
时（填实验现象），说明“铁与水蒸气”能够进行反应。
（2）为了研究一定时间内铁粉的转化率，他们设计了如下实验：准确称取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，计算出铁粉的转化率。
①收集并测量气体体积应选右图中的________装置（填A或B）。
②称取0.24g铁粉与适量石棉绒混合，然后加热至无气体放出。若室温下氢气密度约为0.088g/L，最好选用 ________规格的量筒（选填字母序号）
A.100mL B.200mL C.500mL D.1000mL
③收集的气体体积为VL，铁粉的转化率为 。
（3）为了证明反应后的固体混合物中含有＋3价的Fe，他们计划取出少量混合物于试管中，加入足量的盐酸，溶解、过滤。向滤液中滴加KSCN溶液，观察溶液的颜色。在下表中填写滴加KSCN溶液后可能观察到的现象、结论与解释（可以不填满）。
| 现象 | 结论与解释 | |
| 可能① | ||
| 可能② |
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（16分）某研究小组为了探究“铁与水蒸气”的反应的产物，进行了下列实验：用如图所示实验装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”（石棉绒高温下不与水和铁反应）．
（1）如何检查该装置的气密性：
（2）写出铁与水蒸气反应的化学方程式
（3）验证固体产物中铁元素的价态
限选实验仪器与试剂：烧杯、试管、玻璃棒、药匙、滴管、酒精灯、试管夹；1mol/L CuSO4、3mol/L H2SO4、3mol/L HNO3、30%H2O2、0.01mol/L KMnO4、20%KSCN、蒸馏水。
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 | 预期现象与结论 | |
| 步骤1 | 取反应后干燥的固体ag于试管中，加入足量的1mol/L CuSO4溶液，充分振荡，经固液分离、洗涤后，再向固体中滴加足量的 ，振荡溶解，过滤后将滤液配成250mL溶液，待用。 | |
| 步骤2 | 取少量步骤1中滤液于试管中， | |
| 步骤3 | 取少量步骤1中滤液于试管中， |
步骤1中加入足量1mol/L CuSO4溶液的作用是 。
（4）固体产物中铁元素的质量分数的测定可采用下图的流程
其中步骤①是向溶液中加入锌粉至黄色刚好消失；步骤②用0.010 mol/LKMnO4溶液滴定至终点，消耗KMnO4溶液平均为v mL。（已知5Fe2＋＋MnO4－ ＋8H＋==5Fe3＋＋Mn2＋＋4H2O）
其中加入锌粉的目的是____ ____。
实验测得ag样品中固体产物铁元素的质量分数为____ __ _(只列计算表达式)。
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某研究性学习小组请你参与“研究铁与水反应所得固体物质的成分、性质及再利用”实验探究，并共同解答下列问题：
【探究一】设计如图所示装置进行“铁与水反应”的实验。
（1）硬质玻璃管中发生反应的化学方程式为______________________________。
（2）反应前A中投放碎瓷片的目的是____________________________________。
（3）装置E中的现象是________________________________________________。
【探究二】设计如下实验方案确定反应后硬质玻璃管中黑色固体的成分。
（4）待硬质玻璃管B冷却后，取少许其中的固体物质溶于_______后，将所得溶液分成两份。
（5）一份滴加几滴KSCN溶液。若溶液变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分（选填序号，下同）为_______；若溶液未变红色，推断硬质玻璃管B中固体物质的成分为_______。
①一定有Fe3O4 ②一定有Fe
③只有Fe3O4 ④只有Fe
（6）另一份用_______（填仪器名称）加入_______，可以证明溶液中存在Fe2+。
【探究三】设计如下流程测定反应后硬质玻璃管B中固体含铁元素的质量分数。
（7）试剂b的化学式是_______。
（8）计算反应后B装置中铁元素的质量分数为_______。
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（20分）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式： ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。
（4）干燥管中盛装是的物质是 ，作用是 。
（5）试管中收集气体是 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 。
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（20分）在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应。应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。
请回答该实验中的问题。
（1）写出该反应的反应方程式： ；并指明该氧化还原反应的还原剂是 ，氧化剂是 。
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，操作方法是 。
（3）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是 ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是 。
（4）干燥管中盛装是的物质是 ，作用是 。
（5）试管中收集气体是 ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行 ，操作方法是
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