Question

13．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與水蒸氣反應(yīng)的實驗”．
請回答該實驗中的問題．
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式3Fe+4H₂O （g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是檢驗裝置的氣密性．
（3）圓底瓶中盛裝的物質(zhì)可以是水，作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣．
（4）干燥管中盛裝的物質(zhì)可以是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣．
（5）試管中收集到的氣體是氫氣，如果要在A處玻璃管口處點燃該氣體，則必須該氣體進行驗純，這一操作的目的是防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸．

Answer 1

分析 （1）鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成物是四氧化三鐵和氫氣；
（2）實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查；
（3）根據(jù)反應(yīng)物為水蒸氣與鐵解答；
（4）干燥管內(nèi)固體干燥劑一般用無水氯化鈣或固體氫氧化鈉和堿石灰等，要注意干燥劑不能和被干燥的物質(zhì)反應(yīng)；
（5）點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗純度，防止發(fā)生爆炸．

解答 解：（1）鐵與水蒸氣在高溫下反應(yīng)生成物是四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)方程式為：3Fe+4H₂O （g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查，故答案為：檢驗裝置的氣密性；
（3）因為反應(yīng)物為水蒸氣與鐵，所以圓底燒瓶中是水，這里加熱的目的就是提供水蒸氣，
故答案為：水；為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；
（4）干燥氫氣可以用堿石灰干燥劑，故答案為：堿石灰；除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣；
（5）鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成氫氣，點燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗純度，防止發(fā)生爆炸；
故答案為：氫氣；驗純；防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸．

點評 本題為鐵及其化合物的性質(zhì)實驗，掌握鐵和水蒸氣反應(yīng)的原理和產(chǎn)物的檢驗是解答的關(guān)鍵，題目難度不大．