Question

【題目】已知：在常溫下，Fe與水并不起反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應生成氣體M；過氧化鈉可與水反應生成氣體Q；氣體M可在氣體Q中燃燒。

（實驗一）應用如圖裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”。請回答下列問題。

（1）寫出該反應的化學方程式：_____________________________________；

（2）圓底燒瓶中盛裝水，并加入了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是___________；

（3）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是先點燃________________ 。

（實驗二）在呼吸面具或潛水艇中可以用過氧化鈉作為供氧劑。某化學探究學習小組選用適當的化學試劑和實驗用品，用下圖實驗裝置進行實驗，來證明過氧化鈉作供氧劑時可與CO2反應生成O2。圖中，A是實驗室用大理石和稀鹽酸制取CO2的裝置，D裝置中裝有過氧化鈉固體。

（4）D裝置中發生反應的化學方程式為____________________________________；

（5）根據上圖中實驗裝置填寫下表中空格：

儀器	加入試劑	加入該試劑的目的
B	飽和NaHCO3溶液	_________________________________（用離子方程式表示）
C	_________________________________	除去CO2中的水蒸氣

（6）若無C裝置，對實現該實驗目的是否有影響？_________________________若有影響，用化學方程式表示原因；若無影響，則填“無影響”。

Answer 1

【答案】3Fe+ 4H2O（g）Fe3O4+4H2 防止暴沸 酒精燈 2Na2O2+2CO 2=2Na2CO3+O2 HCO3-+H+=H2O+CO2↑ 濃硫酸 2Na2O2+2H2O=4NaOH+O2

【解析】

（1）鐵與水蒸氣發生氧化還原反應，生成四氧化三鐵和氫氣，據此書寫化學方程式；

（2）從實驗安全的角度分析碎瓷片的作用是；

（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，一般是根據實驗的安全性和對實驗結果的影響來考慮；

（4）、（5）、（6）實驗裝置可知，本實驗首先由CaCO3和鹽酸反應生成CO2，產生氣體通過飽和NaHCO3溶液，以除去CO2氣體中混入的HCl，利用濃硫酸干燥二氧化碳，然后過氧化鈉與CO2反應，產生O2，最后用排水法收集O2，據此解答。

（1）鐵與水蒸氣發生氧化還原反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的方程式為3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；

（2）圓底燒瓶中盛裝水，并加入了幾片碎瓷片，由于反應需要加熱，因此碎瓷片的作用是防止暴沸事故的發生；

（3）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，產生水蒸氣后，排盡硬質玻璃管內空氣，再點燃酒精噴燈；

（4）D裝置中發生的反應為過氧化鈉和二氧化碳生成碳酸鈉和氧氣，反應的化學方程式為2Na2O2+2CO2＝2Na2CO3+O2；

（5）產生氣體通過飽和NaHCO3溶液，可以除去CO2氣體中混入的HCl，反應的離子方程式為HCO3-+H+＝H2O+CO2↑；然后利用濃硫酸除去二氧化碳中的水蒸氣，防止干擾過氧化鈉與CO2反應；

（6）若無C裝置，二氧化碳中含有水蒸氣，水蒸氣和過氧化鈉也反應生成氧氣2Na2O2+2H2O＝4NaOH+O2，不能證明過氧化鈉可與CO2反應生成O2，因此對實現該實驗目的有影響。