Question

17．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 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$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）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈，為什么？防止先點燃酒精噴燈導(dǎo)致Fe與O₂的反應(yīng)．
（4）干燥管中盛裝是的物質(zhì)是堿石灰，作用是除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣．
（5）試管中收集氣體是氫氣，如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進行驗純，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）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）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；該裝置先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈，防止先點燃酒精噴燈導(dǎo)致Fe與O₂的反應(yīng)．；
（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）鐵與水蒸氣反應(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．

解答 解：（1）鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）裝置氣密性影響實驗進程，所以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）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，產(chǎn)生水蒸氣后，排掉硬質(zhì)玻璃管內(nèi)空氣，再點燃酒精噴燈，
故答案為：先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；防止先點燃酒精噴燈導(dǎo)致Fe與O₂的反應(yīng)；
（4）收集干燥氫氣，需要用干燥劑除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣，氫氣為中性氣體，可以用堿石灰干燥，
故答案為：堿石灰；除去反應(yīng)產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣；
（5）鐵與水蒸氣的反應(yīng)為：3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，所以收集的氣體為氫氣；氫氣為易燃?xì)怏w，純度不足時會發(fā)生爆炸，所以點燃?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，題目難度中等，注意掌握裝置氣密性的方法及檢驗氣體純度的方法，試題培養(yǎng)了學(xué)生的分析能力及化學(xué)實驗?zāi)芰Γ?/p>