Question

常溫下，鐵與水幾乎不反應(yīng)，但高溫下，鐵能與水蒸氣反應(yīng)，生成四氧化三鐵和氫氣．請設(shè)計實驗，證明鐵粉與水蒸氣能夠發(fā)生反應(yīng)并且產(chǎn)生了氫氣．
（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：______．

（2）某興趣小組同學(xué)用如圖所示裝置進行實驗（D可以重復(fù)利用），請你協(xié)助該小組同學(xué)完成以下實驗：①實驗結(jié)束后，發(fā)現(xiàn)B中鐵粉全部轉(zhuǎn)化產(chǎn)生了黑色塊狀固體，為了證明黑色固體不是鐵粉，該興趣小組同學(xué)取黑色固體進行實驗，請你幫他們完成下列實驗報告：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
		黑色固體不是鐵粉

②為了除去B中出來的水蒸氣，該小組同學(xué)在C中首先連接了D作為洗氣裝置對氫氣進行干燥，則D瓶中填裝的藥品可以是______；
③為了收集和驗證所產(chǎn)生的氫氣，該小組同學(xué)使用D作為氣體的收集裝置，則氣體應(yīng)該從______（填“a”或“b”）通入．

Answer 1

解：（1）鐵粉與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式是：3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂，反應(yīng)物和生成物都是單質(zhì)和化合物，符合置換反應(yīng)的特點，屬于置換反應(yīng)．故填：3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂，置換反應(yīng)．
（2）①根據(jù)鐵和四氧化三鐵的不同性質(zhì)鑒定：鐵盒四氧化三鐵都有磁性，鐵和鹽酸反應(yīng)生成氣體，四氧化三鐵和酸反應(yīng)不生成氣體，也可用加入硫酸銅溶液無紅色物質(zhì)析出也可鑒別；故答案為：

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量黑色固體加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)	無氣泡產(chǎn)生	黑色固體不是鐵粉

②濃硫酸可干燥氫氣，故填濃硫酸；
③氫氣的密度比空氣小，收集到的氫氣在集氣瓶的上部，故要從短管通入，故填b．
④實驗室用濃鹽酸與二氧化錳共熱的方法來制取氯氣，反應(yīng)物是固體和液體，需要加熱，故選A裝置．故填：該反應(yīng)是固液反應(yīng)，反應(yīng)條件是加熱．
故答案為：（1）3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂
（2）①實驗報告：（若用磁鐵吸引不給分因為四氧化三鐵也有磁性，鹽酸必須足量，也可用稀硫酸等或者加入硫酸銅溶液無紅色物質(zhì)析出也行，答案合理即可）

實驗操作	實驗現(xiàn)象	實驗結(jié)論
取少量黑色固體加入足量的稀鹽酸，充分反應(yīng)	無氣泡產(chǎn)生	黑色固體不是鐵粉

②是濃硫酸；③b
分析：（1）根據(jù)書寫化學(xué)方程式的方法和步驟，以及化學(xué)反應(yīng)類型的判斷方法等，來分析填寫即可．
（2）①根據(jù)鐵能與酸反應(yīng)生成氫氣的性質(zhì)判斷；
②濃硫酸具有吸水性，可干燥某些氣體；
③根據(jù)氫氣的密度判斷收集方法；
④根據(jù)反應(yīng)物的狀態(tài)和反應(yīng)條件判斷收集裝置．
點評：本題考查了化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)類型的判斷，解答時，要嚴(yán)格按照化學(xué)方程式的書寫和反應(yīng)類型的判斷方法及步驟，按部就班地細(xì)心分析和解答．