Question

應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)破璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物加熱，并通過水蒸氣，就可以完成“高溫下Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗”．請完成該實驗中的問題：
（1）寫出該反應(yīng)的化學(xué)方程式：

 

；該氧化還原反應(yīng)的氧化劑是

 

．
（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是

 

．
（3）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是

 

；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是

 

．
（4）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是

 

．
（5）干燥管中盛裝的物質(zhì)是

 

．

Answer 1

考點：性質(zhì)實驗方案的設(shè)計

專題：

分析：（1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，F(xiàn)e元素的化合價升高，H元素的化合價降低；
（2）實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查；
（3）反應(yīng)物為水蒸氣與鐵；碎瓷片可防止暴沸發(fā)生；
（4）如果在一套裝置中需要兩處加熱，一定要注意點燃加熱儀器的順序，一般是根據(jù)實驗的安全性和對實驗結(jié)果的影響來考慮；
（5）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)．

解答： 解：（1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，該反應(yīng)為3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂，F(xiàn)e元素的化合價升高，F(xiàn)e為還原性，H元素的化合價降低，則水為氧化劑，故答案為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；H₂O；
（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，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣；碎瓷片可防止暴沸發(fā)生；故答案為：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；防止暴沸；
（4）點燃加熱儀器的順序要考慮實驗的安全性和對實驗結(jié)果的影響，在本實驗中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應(yīng)，應(yīng)該先點燃酒精燈，排掉硬質(zhì)玻璃管內(nèi)空氣，為Fe與水蒸氣的反應(yīng)實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣，
故答案為：先點燃酒精燈，后點燃酒精噴燈；
（5）鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，堿石灰和氫氣不反應(yīng)，所以可用堿石灰干燥劑除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣，故答案為：堿石灰．

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．