Question

12．某校科學(xué)興趣小組的同學(xué)在閱讀資料時發(fā)現(xiàn)，18世紀(jì)末，法國科學(xué)家拉瓦錫曾經(jīng)做了這樣一個實驗：讓水蒸氣通過一根燒紅的鐵管，生成了一種氣體．同學(xué)們對這個實驗很感興趣．
【提出問題】
紅熱的鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的氣體是什么？
【作出猜想】
猜想1：生成的氣體可能是氧氣．
猜想2：生成的氣體可能是氫氣．
【實驗探究】
為驗證生成的氣體是什么，該組同學(xué)在老師的指導(dǎo)下，設(shè)計了如圖實驗裝置，并收集反應(yīng)產(chǎn)生的氣體（注：裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去）．A試管內(nèi)裝有鐵粉，B燒瓶中裝有一定量的水，提供反應(yīng)所需水蒸氣．

（1）該圖中需加熱的裝置為A、B （填字母）．
（2）圖中C裝置在實驗中起到了安全瓶的作用．若沒有C裝置，實驗結(jié)束時，先熄滅加熱設(shè)備，再把導(dǎo)管移出水面，這樣操作可能會導(dǎo)致水倒流入A裝置，使試管炸裂．
（3）圖中D裝置收集氣體的方法是排水集氣法．
【結(jié)論】
（4）該組同學(xué)對所收集的氣體進一步實驗發(fā)現(xiàn)：該氣體不溶于水，比空氣輕，并且能燃燒．請你通過分析反應(yīng)物的組成，結(jié)合實驗現(xiàn)象，判斷猜想2成立．
（5）該反應(yīng)在生成氣體的同時，還生成了一種黑色粉末狀固體，則組成黑色固體的元素應(yīng)該是Fe、O（填元素符號）．

Answer 1

分析 可以根據(jù)實驗?zāi)康呐袛辔镔|(zhì)的作用，根據(jù)物質(zhì)的元素組成可以判斷生成物的種類，根據(jù)物質(zhì)的性質(zhì)可以設(shè)計探究實驗．

解答 解：（1）根據(jù)題目提供的信息（讓水蒸氣通過一根燒紅的槍管）判定A裝置中的鐵粉必須加熱，B裝置也必須加熱使水變成水蒸氣因為是鐵和水蒸氣的反應(yīng)．
（2）熄滅加熱設(shè)備，會造成加熱裝置內(nèi)溫度降低，壓強減小，若沒有C裝置會造成倒吸，水直接進入A裝置．
（3）圖中D裝置收集氣體的方法是排水集氣法．
（4）根據(jù)質(zhì)量守恒定律，反應(yīng)物中只含F(xiàn)e、O、H三種元素，生成的氣體也就只有兩種可能：H₂或O₂；根據(jù)氣體的性質(zhì)可確定是H₂．
（5）因為此反應(yīng)是鐵和水發(fā)生的反應(yīng)根據(jù)質(zhì)量守恒定律反應(yīng)前后元素種類不變，可確定生成的固體中一定含有Fe、O元素．
故答案是：（1）A、B；（2）水倒流入A裝置，使試管炸裂；（3）排水集氣法；（4）2；（5）Fe、O．

點評 解答本題要掌握實驗的目的和實驗的過程，只有這樣才能對問題做出正確的判斷．