Question

（12分） 在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應。 
應用下列裝置，在硬質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與水蒸氣的反應實驗”。

請回答該實驗中的問題。
（1）寫出該反應的反應方程式：                                       并指明該氧化還原反應的還原劑是            ，氧化劑是           
（2）實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查，操作方法是                     
（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，碎瓷片的作是                                 
（4）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是                                        
（5）干燥管中盛裝是的物質是                  ，作用是                  

Answer 1

（每空1分，化學方程式2分）（1）；Fe；H₂O
（2）在玻璃管口A處接一斷乳膠管，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，玻璃管內有水柱上升，且較長時間水柱不回落，則標明該套裝置氣密性良好。
（3）為硬質玻璃管內Fe與水蒸氣的反應 實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；防止爆沸事故的發(fā)生。
（4）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所導致的Fe與O₂的反應。
（5）堿石灰干燥劑；除去反應產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣。

分析：對于鐵與水蒸氣反應的化學方程式，本題應該給出生成的鐵的氧化物是哪一種，不然學生很難寫出此化學方程式，還原劑的判定方法是與氧結合的物質，氧化劑是失去氧的物質．檢驗裝置氣密性的方法一般用加微熱的方法，根據(jù)冒出的氣泡和回流的水柱來判斷．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果的影響來考慮．干燥管內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反應．點燃氫氣前一定要檢驗純度，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，考慮生成物應該是氫氣和鐵的氧化物，還原劑的判定方法是與氧結合的物質，這里就是鐵，氧化劑是失去氧的物質，這里是水．故答案為：3Fe+4HOFeO+4H 鐵 水
（2）檢查裝置的氣密性一般根據(jù)熱脹冷縮的原理用加微熱的方法：答案為：在玻璃管口A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，玻璃管內有水柱上升，且較長時間水柱不回落，則標明該套裝置氣密性良好．
（3）因為反應物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣，放碎瓷片的目的是防止沸騰事故發(fā)生．答案為：為硬質玻璃管內Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣
（4）點燃加熱儀器的順序要考慮實驗的安全性和對實驗結果的影響，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，應該先點燃酒精燈．故答案為：先點燃酒精燈，產(chǎn)生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應，應該先點燃酒精燈．
（5）干燥氫氣可以用堿石灰干燥劑．故答案：堿石灰 除去反應產(chǎn)生的H2中的水蒸氣
故答案為：氫氣；
點評：本題難度較大，涉及到很多高中化學知識，同學們要掌握常見的檢驗氣密性，檢驗氣體純度的方法．