Question

2．紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)，有氫氣生成，現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實驗，并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣．請回答下列問題：

（1）寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）干燥管C內(nèi)盛放的藥品是CaCl₂和CaO （填化學(xué)式）．干燥管的n（填“m”或“n”）端與g導(dǎo)管相連接．
（3）在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖（所需其他儀器自行選擇）．
（4）怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣，簡述實驗操作步驟和現(xiàn)象試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣．

Answer 1

分析 根據(jù)題目中提供的圖可以看出本題實驗的原理是前面燒瓶中產(chǎn)生水蒸氣，經(jīng)過橫放的硬質(zhì)玻璃管，在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，用小試管收集產(chǎn)生的氣體．發(fā)生的反應(yīng)為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，由于產(chǎn)生的氫氣，收集時要用向下排空氣法，可以用點(diǎn)燃法檢驗收集到的氣體是否是氫氣，據(jù)此分析．

解答 解：（1）根據(jù)題目中提供的圖可以看出本題實驗的原理是前面燒瓶中產(chǎn)生水蒸氣，經(jīng)過橫放的硬質(zhì)玻璃管，在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，發(fā)生的反應(yīng)為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O（g） $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，所以干燥管C內(nèi)盛放的藥品是固體干燥劑CaCl₂和CaO，干燥管的n端與g導(dǎo)管相連接，
故答案為：CaCl₂；CaO；n；
（3）由于產(chǎn)生的氫氣密度比空氣輕，所以收集時要用向下排空氣法，則收集氫氣的裝置圖，故答案為：；
（4）可以用點(diǎn)燃法檢驗收集到的氣體是否是氫氣．具體做法是試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣，
故答案為：試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣．

點(diǎn)評 本題主要考查學(xué)生對實驗原理分析的能力及對實驗基本操作的掌握情況，學(xué)生如果能將實驗基本操作進(jìn)行適當(dāng)綜合就可解決問題，難度不大．