Question

【題目】在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)。 應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題。

（1）寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：______________；并指明該氧化還原反應(yīng)的還原劑是 ______，氧化劑是______________。

（2）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是 __________ ；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，其作用是___________ 。

（3）酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是 ____________，為什么______________。

（4）試管中收集氣體是_________，如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行 _____________ 。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 Fe H2O 提供水蒸氣 防暴沸 先點(diǎn)燃酒精燈，后點(diǎn)燃酒精噴燈 原因是用產(chǎn)生的水蒸氣將系統(tǒng)內(nèi)的空氣排盡，否則鐵與氧氣會(huì)發(fā)生反應(yīng) H2 驗(yàn)純

【解析】

（1）Fe與水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，Fe元素的化合價(jià)升高，H元素的化合價(jià)降低；

（2）裝置受熱后，水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，可防止液體劇烈沸騰；

（3）如果在一套裝置中需要兩處加熱，一定要注意點(diǎn)燃加熱儀器的順序，一般是根據(jù)實(shí)驗(yàn)的安全性和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響來(lái)考慮；

（4）根據(jù)方程式判斷收集的氣體，根據(jù)氣體的性質(zhì)分析解答。

（1）Fe與水蒸氣高溫反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2，Fe元素的化合價(jià)升高，H元素的化合價(jià)降低，則Fe為還原劑，水為氧化劑；

（2）裝置受熱后，水轉(zhuǎn)化為水蒸氣，則其作用為為實(shí)驗(yàn)提供水蒸氣；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，可防止液體劇烈沸騰，則其作用為防止暴沸；

（3）點(diǎn)燃加熱儀器的順序要考慮實(shí)驗(yàn)的安全性和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在本實(shí)驗(yàn)中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強(qiáng)熱的條件下反應(yīng)，應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈，排掉硬質(zhì)玻璃管內(nèi)空氣，為Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣，即先點(diǎn)燃酒精燈，后點(diǎn)燃酒精噴燈；

（4）由發(fā)生的反應(yīng)及干燥可知，最后只收集到H2，氫氣屬于可燃性氣體，氫氣不純加熱易引起爆炸，因此，點(diǎn)燃之前要檢驗(yàn)純度。