铁及其化合物-新高一化学暑假课（人教版）

第11讲铁及其化合物

i-等■❷空目困

”.........’

1、了解单质铁、铁的氧化物的性质及用途，培养化学服务社会的责任意识。

、

2.认识铁单质与水蒸气反应的条件，通过实验掌握FC(0H)2Fe(OH)3的制备原理及化学性

质。

3、掌握Fe、Fe2\Fe?+相互转化的途径，通过实验探究学会Fe?+、Fe?+的检验方法。

4、掌握实现铁及其化合物之间转化的试剂和条件。

飞/--------

一、铁的单质

1.铁的存在和冶炼

⑴存在

铁在自然界中可以以姻形态(如陨铁)存在，但主要以土之价和土工价化合物的形态存在于

矿石中，在地壳中的含量居第四位，仅次于氢、硅和铝。

⑵冶炼

工业炼铁的原理是利用还原的方法把铁从铁矿石中提炼出来，化学方程式：3CO+

FezCh速幽2Fe+3co2(以FezCh为例)。

2.铁的物理性质

铁有延展性、导热性。铁能导电，但其导电性不如铜和铝，铁还能被磁体吸引,其熔、沸点

较直。

3.铁的化学性质

(I)与某些非金属单质、酸和盐溶液反应

①Fe与非金属单质反应

②Fe与非氧化性酸反应(稀H2SO4)

2l

Fe+2H'=Fe+H2to

③Fe与盐溶液反应(CuSO。

Fe+Cu2+=Cu+Fe2+o

(2)实验探究铁粉与水蒸气的反应

实验装置

操作现象用火柴点燃肥皂液，听到爆鸣声,证明生成了旦2

实验结论在高温下，铁能与水蒸气反应，化学方程式为3Fe+4H20(g)国选Fe3Ch+4H2

二、铁的氧化物和氢氧化物

1、铁的氧化物

物质氧化亚铁(FeO)氧化铁旧2。3)四氧化三铁(FeQQ

俗称铁红磁性氧化铁

颜色、状态黑色粉末红棕色粉末黑色晶体(有磁性)

溶解性丕溶于水

类别碱性氧化物碱性氧化物不是碱性氧化物

铁的价态+2+3+2、+3

+3+FeO-l-8H*=2Fe3++

与H十反应的离子6H+Fe2O3=2Fe+34

FeO-|-2H+=Fe2++H2O

Fe2++4HO

方程式3H2O2

稳定性6FeO+O2=2FeQ4稳定稳定

与CO、C、氏反应生成单质铁及C02或H?0

FezQ常用作油漆、涂料、油墨和橡胶的红色颜料,赤铁矿(主要成分是

用途

FezQO是炼铁的原料

2、铁的氢氧化物

⑴铁的氢氧化物的制备

反应原理：Fe(OHH与F&OHD分别可用相应的可溶性盐与碱溶液反应制得。

Fe(OH)2Fe(OH)3

1-NaOH溶液f-NaOH溶液

操作

nBFCCL溶液

m_FeS。,溶液

产生白色絮状沉淀,迅速变为灰绿

现象生成红褐色沉淀

色，最终变为红褐色沉淀

Fe2+-1-2OH-=Fe(OH)2h

3+

离子方程式Fe4-3OH=Fe(OH)3；

4Fe(OH)2+Ch+2H2O=4Fe(OH)3

实验结论Fc(OH)z很不稳定,极易转化为Fc(OHH

(2)Fe(OH)2和Fe(OH)3的比较

化学式

Fe(0H)2Fe(OH)3

颜色状态白色固体红褐色固体

溶解性丕溶于水土溶于水

与非氧化性强酸反

2+3+

F3(OH)2+2H,=FeH-2H2OFe(OHli±3Hl=Fe+3H2。

应的离子方程式

稳定性

Fe(OH)2=FeO+比0(隔绝空气)2Fe(OH)3=Fe2O3+3H2O

三、铁盐和亚铁盐

常见的铁盐有Fe2(SCh)3、FcCb等，常见的亚铁盐有FeSOi、FcCL等。

1、Fe3\Fe?+的检验

离子Fe3+Fe2+

溶液的颜色棕黄色浅绿色

J-KSCN溶液

实验操作口

®FeCh溶液

开始无明显现象，滴加新制氯水后溶液变成

实验现象溶液变成红色

红色

2Fe2++Cl=2Fe3++2CP>Fe3++3SCN-

3+2

离子方程式Fe+3SCN-=Fe(SCN)3

=Fe(SCN卜

Fe2+和SCN一混合无明显现象，加入新制氯水

F&A遇SCN-显红色,可利用

结论后，Fe?一被氧化成Fe3,；可用先加KSCN溶

此现象检验Fe3+的存在

液再加新制氯水的方法检验Fe?+的存在

2、实验探究Fe?+、Fe3+的性质

(1)从化合价角度预测Fe?”和Fe3+的性质

®Fe3+-—降低到±2价或。价，具有氧化性。

(2)实验探究

实验操作

加入铁粉后，溶液由搓黄色变为避色，试

向上层溶液中滴加新制氯

实验现象管中有黑色固体，再滴加KSCN溶液，溶液

水，溶液变成红色

无明显变化

2+3+

2Fe+Cl2=2Fe+2C「、

离子方程式2Fe3++Fe=3Fe2"

Fe3++3SCN-=FC(SCN)3

(l)Fe3+具有氧化性，能被还原剂(如Fe)还原为Fe2+

实验结论

(2)Fe2“具有还原性，能被氧化剂(如氯气、过1瓦化氢等)氧化为Fe3+

3、亚铁盐和初k盐性质总结

4、Fe2+>Fe3+的鉴别

(1)观察颜色：溶液呈浅绿色,含Fe?+；溶液呈棕黄色,含Fe3+。

(2)SCN法：取少量待检液于试管中，向其中滴加KSCN溶液，变红的是含星Jl勺溶液，不

变红的是含里的溶液。

(2)Fe2-->Fe3+：Fe?+具有一定的还原性，要使Fe?+转化为Fe3;需要氧化性更强的氧化剂。

能将Fe?+氧化为Fe3+的氧化剂有。2、Br2,H2O2、KMnO4(H+)溶液等。

2+3+

2Fc+Cl2=2Fe+2CF

2++3+

2Fe+H2O2+2H=2Fe+2H2O

2++3+2+

5Fe+MnO；+8H=5Fe+Mn+4H2O

(3)Fe3-―>FC2+：Fe3+具有一定的氧化性，不能使用还原性很强的物质进行还原。能将Fe3

,还原为Fe?+的还原剂有Fe、Cu、厂等。

Fe+2Fe3+=3Fe2+

Cu+2Fe3+=2Fe2++cM+(用于腐蚀E[1刷电路板)

考点一：铁的单质

f\]例1.(2023桂林高一检测)下列各项物质间的转化不能通过反应一步完成的是(

）

A.Fe—>Fe3（）4B.Fe—FeCb

C.Fe->FeChD.Fe->Fe(OH)3

【答案】D

【解析】Fe与O2点燃可得到FesO』，能一步反应完成，A不符合题意；Fe与Ch点燃可得

到FeCb，能一步反应完成，B不符合题意；Fe与盐酸反应可得到FeCb，能一步反应完成,

C不符合题意；Fe不能一步反应生成Fe(OH)3,D符合题意。

考点二：铁的氧化物

“例

2.(2023天津和平耀华中学高一期末)向一定量的Fe、FeO、Fe?O3的混合物中

加入100mLlmol/L的盐酸，恰好使混合物完全溶解，放出224mL(标准状况下)的气体,所

得溶液中加入KSCN溶液无红色出现，混合物中铁元素的质量分数为

A.81.4%B.77.8%C.68.6%D.无法计算

【答案】A

考点三：铁的氢氧化物

j例3.(2023上海高一检测)下列有关铁的氢氧化物的说法中，错误的是()

A.Fe(OH)2是一种黑色固体，不稳定，在空气中易被氧化为红褐色固体

B.Fe(OH)2具有还原性，在空气中易被氧化为Fe(OH)3

C.Fe(OH)2、Fe(OH)3都具有不稳定性，受热能分解

D.Fe(OHh胶体呈红褐色、透明，能产生丁达尔效应

【答案】A

【解析】Fe(OH”是一种白色固体，不稳定，具有还原性，在空气中易被氧化为红褐色固体

Fe(OH)3：4Fe(0H)2+02+2H2O=4Fe(OH)3,A错误、B正确；Fe(OH)2.Fe(0H)3都具有

不稳定性，受热能分解为氧化物和水，C正确。

考点四：Fe2\Fe3+的检验与转化

［、-例4.(2023广东市真光中学高一期末)已知：①绿茶中含有大量的糅酸；②糅酸亚

铁溶液为无色，糅酸铁溶液为蓝黑色，根据如图所示的实验流程分析，下列叙述不正确的是

B.维生素C可将糅酸铁还原成糅酸亚铁

D.服用补铁剂时，最好喝一些绿茶水

【答案】D

【解析】揉酸亚铁溶液为无色，糅酸铁溶液为蓝黑色，在绿茶叶水中加入FeSOj,出现蓝黑

色，说明糅酸亚铁易被氧气氧化，A正确；向蓝黑色溶液中加入维生素C,溶液由蓝黑色恢

复原色，说明维生素C能将糅酸铁还原成鞍酸亚铁，表现还原性,R正确：④过程溶液最

终变为红色，说明有Fe3+生成，则Fe?♦被H2O2氧化生成Fe3+,Fe?+与SCN发生络合反应使

溶液显红色，C正确；因为绿茶叶水中的糅酸与补铁剂中的Fe?+反应生成糅酸亚铁，鞅酸亚

铁不稳定，易被氧化为鞍酸铁，故服用补铁剂时不能喝绿茶，D错误：

j-警-廖兵昌叫

%;---------，

1、(2023北京北师大实验中学高一期末)下列物质放置在空气中，因发生氧化还原反应而

变质的是

【答案】A

【解析】氢氧化亚铁和空气中的二氧化碳以及水蒸气反应生成氢氧化铁，铁和氟元素化合价

改变，是氧化还原反应，A正确：氢氧化钙与空气中的二氧化碳反应生成碳酸钙和水，反应

中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，B错误；氧化钠和空气中的水反应生成氢氧化钠

时，反应中没有化合价的变化，不是氧化还原反应，C错误；碳酸钠不与空气中的物质反应,

放置在空气中不易变质，D错误。

2、(2023江西省宜春丰城中学高一期末)下列说法中正确的是

A.FcO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热生成红棕色粉末

C.赤铁矿主要成分是FeQ3,足2。3俗称铁红，常用于制作红色油漆和涂料

【答案】C

3、(2023山东青岛高一期末)甲、乙澄清溶液同时喷洒到白纸上出现红色印迹，对两溶液

可能包含离子判断正确的是

选项甲乙

A

B

C

D

【答案】D

4、（2023海南中学高一质检）等量的铁分别与足量的盐酸、水蒸气在一定条件下充分反应，

则在相同的条件下，产生氢气的体积比是（）

A.1：1B,3：4C,2：3D.4：3

【答案】B

【解析】根据反应的化学方程式：Fe+2HCl=FeCh+H2t>3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4Fh可知，

4

1molFe与盐酸反应生成ImolHz，ImolFe与水蒸气反应生成不］］。旧2，故在相同条件下，产

生H2的体积比是3:40

5、（2023聊城一中高一期末）下列实验设计及其对应的离子方程式均正确的是（）

A.把铁片插入CuSCU溶液中，验证古代湿法冷铜：2Fe+3Cu2+=2Fe3++3Cu

3+-

B.某溶液中滴入KSCN溶液显红色，说明含Fe3+：Fe+3SCN=Fe（SCN）3

C.FcCb溶液中加入铜粉：Fe3++Cu=Fe2+4-Cu2+

D.若要求用两种单质和一种溶液来测定Zn、Cu、Ag三种金属的活动性顺序，可用Zn、

Cu和AgNO^溶液反应：Zn+2Ag+=Zn2'+2Ag

【答案】B

【解析】A中正确的离子反应为Fe+Cu2，=Fe2++Cu；C中离子反应为2Fe3*+Cu=2Fe2

++Cu2+；D中Zn、Cu均能与AgNO3发生置换反应生成Ag,则不能比较Zn、Cu的活动性，

D错误。

6、（2023山西运城高中联合体段考）向FeCh、CuCL的混合溶液中加入铁粉，充分反应后仍

有固体存在，则下列判断不正确的是（）

A.加入KSCN溶液一定不变红色

B.溶液中一定含Fe2+

C.溶液中一定含Cu?+

D.剩余固体中一定含Cu

【答案】C

【解析】溶液中Fe3+、Cu”均具有氧化性，且氧化性：Fe3>Cu2+,若加入的铁粉是少量的，

F¥+有剩余，加入KSCN溶液仍会变红，但若Fg+有剩余，则不会有Cu置换出来，即没有

固体存在，故溶液中一定不含Fe3\剩余固体中一定含Cu,可能含Fe<,铁粉无论与Fe3+

还是与CM+反应，均生成Fe2+,若铁粉是过量的，则Cu会被完全置换出来，溶液中无Ct?

十

O

7、（2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考）下列反应中有三价铁生成的是（）

①铁丝在空气中生锈②向FeBr2溶液中通入足量Cl2③将铁片置于CuCh溶液中

④Fe（OH）2暴露在空气中⑤向FeSO4溶液中滴加双军,水⑥高温下铁与水蒸气反应生成

Fe3Ch

A.①②③④⑤B.②③④©

C.①②④⑤⑥D.全部

【答案】C

【解析】。2、。2、比。2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，FesCh中既含二价铁，又含三价

铁，Ct?'只能把Fe氧化为Fe”。

8、（2023北京西城J匕京八中高一期末）用废铁屑制备磁性胶体粒子，制备过程如下：

下列说法不可砸的是

A.加稀H2s04是为了使铁溶解生成FeSO4

B.通入N?是为了防止空气中的O2氧化Fe?+

3+

C.加适量的H2O2是为了将部分Fe2+氧化为Fe

D.溶液A中Fe?+和Fe3+的浓度比为2：1

【答案】D

【解析】废铁屑中加入Na2c03溶液，使表面油脂发生水解，从而除去废铁屑表面的油污；

加入稀硫酸将铁溶解，生成FeSCh，加入适量H2O2,将一部分Fe?+氧化为Fe3+；力口入NaOH

溶液并通入N2,隔绝空气，防止Fe?+被氧化为Fe3+,此时Fe?+、Fe3+与OH在加热条件下发

生反应生成FesOg由分析可知，加入稀H2so4，与Fe反应生成FeSCh和氢气，A正确；

因为要制取Fe3O4,需要使溶液中Fe?+、F03+的物质的量满足1:2的摩尔比，所以需防止Fc?+

被空气中的O2氧化，则通入N2是为了隔绝空气，防止空气中的02氧化Fe2+,B正确；加

适量的H2O2是为了将Fe?+中的三分之二部分氧化为Fe3,以便获得产品，C正确；在FesCh

中,Fe?+与Fe3+的个数比为1：2,则溶液A中Fe2+^Fe3+的浓度比为1：2,D错误。

9、（2023北京汇文中学高一期末）下列“推理或结论”与“实验操作及现象”相符的一组是

选项实验操作及现象推理或结论

A向某固体中加入稀盐酸，产生气泡该固体一定是碳酸盐

B铁粉加入CuSCh溶液中，析出红色固体氧化性：Fe2+>Cu2+

C向某溶液中通入Cb，再加入KSCN溶液，溶液变红该溶液中〜定含有Fe?+

3+

D向FeCh溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝氧化性Fe>I2

【答案】D

【解析】向某固体中加入稀盐酸，产生气泡，该气体可能为C02,也可能为S02,所以该固

体可能为碳酸盐、碳酸氢盐、亚硫酸盐、亚硫酸氢盐，A不符合题意；铁粉加入CuS04溶

液中，析出红色固体，表明生成Cu,发生置换反应，氧化性Cu2+>Fe2+,B不符合题意；

向某溶液中通入Cb，再加入KSCN溶液，溶液变红，可能原溶液中只含有Fe3+,C不符合

题意；向FeCb溶液中加入淀粉碘化钾溶液，溶液变蓝，表明发生反应2Fe3++2I=2Fe2++b，

则氧化性Fe3+>h，D符合题意。

10、(2023安徽池州高一质检)铁及其化合物在工农业生产中应用广泛，部分含铁物质的分类

与相应化合价关系如图所示。

回答下列问题：

(I)下列不能通过化合反应得到的是(填字母).

A.dB.eC.fD.g

(2)c固体的颜色为,能否由a在氧气中点燃得到？(填“能”或“否

(3)在小烧杯中加入20mL蒸储水，加I热至沸腾后向烧杯中加入几滴g的饱和溶液继续煮沸

即可制得e的胶体。胶体区别于溶液的最本质特征是,鉴别胶体和溶液的

方法是，

(4)实验室检验g中铁元素的试剂是o高温下，a与水蒸气反应

的化学方程式为,

(5)在溶液中生成的d置于空气中，现象为。电子工业上可用g的溶液

腐蚀电路板上的铜，该反应的离子方程式为o

【解析】(1)A(2)红棕色否(3)分散质粒子直径为I〜100nm丁达尔效应

(4)KSCN溶液3Fe+4H20(g)△=Fe3O4+4H2

(5)白色絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

［解析】a为Fe,b为FeO,c为Fc2O3,d为Fe(OH)2,e为Fe(OH)3,f为FeCL，g为FeCb。

(l)Fe(OH)2不能通过化合反应得到，A符合题意；4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3,B不

符合题意；2FeC13+Fe=3FeCl2，C不符合题意；铁与氯气加热反应生成氯化铁，D不符合

题意。(2)c为Fe2O3,Fe?O3固体为红棕色；铁在氧气中燃烧得到的是四氧化三铁，不能得

到FezO.w(3)e为Fe(OH》胶体区别于溶液的最本质特征是分散质粒子直径为1〜100nm；

鉴别胶体和溶液的方法是丁达尔效应。(4)g为FeCh，检验铁离子的常用试剂是KSCN溶液;

铁与水蒸气在高温下反应产生Fe,Oi和H2.该反应的化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe?O1+

4H2。（5）d为Fe（OH）2,在溶液中生成的氢氧化亚铁置于空气中会被氧化为氢氧化铁，白色

絮状沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；FeCb溶液与铜反应生成FeCL和CuCb，反应

的离子方程式为2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+o

1、（2023云南峨山彝族自治县第一中学高一月考）下列反应中有三价铁生成的是（）

①铁丝在空气中生锈②向FCB12溶液中通入足量Ch③将铁片置于CuCh溶液中

④Fe（OH）2暴露在空气中⑤向FeSCU溶液中滴加双氧水⑥高温下铁与水蒸气反应生成

FejO4

A.①②③④⑤B.②③④⑤C.⑤⑥D.全部

【答案】C

【解析】02、02、1七。2均可把Fe或二价铁氧化为三价铁，FesOa中既含二价铁，又含三价

铁，Ci?+只能把Fe氧化为Fe2+。

2、（2U23天津河西海河中学高一期木）下列有关铁及其化合物的说法中正确的是

A.灼热的Fe与Cl2反应生成FeCh

B.FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气中受热，迅速被氧化成FezCh

C.向FeSO4溶液中滴加NaOH溶液可得到纯净的Fe（OH”沉淀

D.铁与水蒸气在高温下反应的产物为Fe3O4和H?

【答案】D

【解析】灼热的Fe与Cb反应生成FeCb，A错误；FeO是一种黑色粉末，不稳定，在空气

中受热，部分被氧化，氧化生成Fe.Q4,B错误；向FeSCK,溶液中滴加NaOH溶液生白色沉

淀，迅速变为灰绿色，最言变为红褐色氢氧化铁，得不到纯净的Fe（0H）2沉淀，C错误；铁

与水蒸气高温反应生成四氧化三铁和氢气，D正确。

3、（2023北京海淀清华附中高一期末）下列物质间的转化，需要加入氧化剂才能实现的是

A.N%一NOB.Fe2O3->Fe

C.KC1O3->C12D.H2SO4->SO2

【答案】A

【解析】N%转化成NO,N元素化合价从3价升高到+2价，NHa为还原剂，则需要加入氧

化剂才能实现，A正确；Fe?。,转化成Fe,Fe元素化合价从+3价降低到0价，FezCh为氧化

剂，则需要加入还原剂才能实现，B错误；KC1O3转化为Cb，C1元素化合价从+5价降低到

0价，KCIO.3为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，C错误；H2s04转化为SO2,S元素

化合价从+6价降低到+4价，H2s04为氧化剂，则需要加入还原剂才能实现，D错误。

4、（2023山东烟台市教育科学研究院高一质检）卜列物质反应后，加入KSCN溶液一定变红

的是（）

A.过量的Fe与CL反应

B.Fe与稀硫酸反应

C.FeCL溶液中通入少量CL

D.Fe和FezCh的混合物溶于盐酸

【答案】C

【解析】铁与氯气反应生成氯化铁，过量的铁又与氯化铁反应生成氯化亚铁，溶液中没有

Fe3+,加入KSCN溶液后，溶液不变红，A错误；铁与稀硫酸反应生成硫酸亚铁，溶液中没

有Fe3+,加入KSCN溶液，溶液不变红，B错误；少量氯气与氯化亚铁反应生成氯化铁，溶液

中有Fe3+,加入KSCN溶液，溶液变红，C正确；氧化铁与盐酸反应生成F°3+,铁与盐酸反

应生成Fe?.,若铁过量，铁又会与生成的铁离子反应生成Fe?十,溶液中不一定有Fbl加

入KSCN溶液，溶液不一定变红，D错误。

5.（2023北京师大附中高•月考）打印机使用的墨粉中含有Fe-Qj。将FeSCh溶液和Fe2（SO4）3

溶液按一定比例混合，再加入一定景的NaOH溶液，水浴加热，可制得Fe3€）4,反应如下：

FC2++FC3++OH-FcQq.L+H>0>下列分析不正确的是（）

A.FesCh具有磁性

B.反应中，Fe?一是还原剂，Fe3+是氧化剂

C.从左至右，反应中各物质的化学计量数依次为1、2、8、1、4

D.FeaCh可与盐酸反应生成Fe?*和Fe3+,所得两种离子的物质的量之比为1：2

【答案】B

【解析】FesOa是具有磁性的黑色晶体，A正确；反应中，各元素的化合价没有发生改变，

不是氧化还原反应，B错误；根据原子守恒和电荷守恒，可知配平离子方程式从左至右各物

质的化学计量数依次为1、2、8、1、4,C正确；Fe^Oj与盐酸反应生成氯化铁、氯化亚铁

和水，根据反应Fe3O4+8HCl=2FeCb+FcC12+4H2O,可得Fe?十与Fe?*两种离子的物质的

量之比为1:2,D正确。

A.CO是氧化剂，发生还原反应B.此条件下，氧化性：QO'FeO：

C.a：b=2：3D.Fe3+被氧化为FeO：

【答案】C

7、（2023上海宝山上海交大附中高一期末）向FeBn溶液中通入一定量的CI2，发生反应：

2+3+

2Fe+2Br+2CI2=2Fe+Br:+4Cl,下列关于该反应说法错误的是

3+

A.氧化性：Cl2>Fe

B.参加反应的Fe?+与CL的物质的量之比为1：I

C.还原性：Fe2+<Br

D.被氧化的Br占Br总量的一半

【答案】C

【解析】同一反应中氧化性:氧化剂,氧化产物，根据上述方程式可知，氯气作氧化剂，铁高

子和澳单质作氧化产物，所以氧化性：02>Fe3+,A正确；根据上述反应可知，参加反应的

Fe?+与C1?的物质的量之比为2:2=1:1,B正确；上述反应中，亚铁离子全部被氧化，而澳离

子有一半被氧化，所以还原性:Fe2>Br,C错误；根据溶液中溶质FeBr2的构成可知，溶液

中若有2moiFe,会有4molBr,上述反应中只有2molBr被氯气氧化,则被氧化的Br占Br

总量的一半，D正确。

A.二者溶液的相互转化均可通过化合反应实现

C.酸性高镒酸钾溶液可作为鉴别二者溶液的试剂

【答案】B

9、（2023河北邢台市第二中学高一期末）常温下，Fe与水不发生反应，但在高温下，Fe与

水蒸气可发生反应，如图是模拟该反应的装置，