Question

【題目】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)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(shí)驗(yàn)”。

請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。

（1）寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式： ____________________

（2）如何檢驗(yàn)該裝置的氣密性 ______________________。

（3）圓底燒瓶中盛裝的水，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(diǎn)燃的順序是 _________________，為什么 ___________。

Answer 1

【答案】

（1）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

（2）在玻璃管口處接一段乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口沒入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣體逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間水柱不回落，則標(biāo)明該套裝置氣密性良好

（3）為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣。

防止暴沸事故的發(fā)生。

（4）先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點(diǎn)燃酒精噴燈。

防止先點(diǎn)燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)。

【解析】

試題分析：

（1）鐵和水蒸氣反應(yīng)，鐵的化合價(jià)升高，鐵作還原劑，水中氫的化合價(jià)降低，水作氧化劑，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；

（2）氣密性檢測的方法是：在玻璃管口處接一段乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口沒入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣體逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長時(shí)間水柱不回落，則標(biāo)明該套裝置氣密性良好；

（3）因?yàn)榉磻?yīng)物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣，碎瓷片的作用是防止爆沸。

（4）點(diǎn)燃加熱儀器的順序要考慮實(shí)驗(yàn)的安全性和對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響，在本實(shí)驗(yàn)中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強(qiáng)熱的條件下反應(yīng)，應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣排掉硬質(zhì)玻璃管內(nèi)空氣；