Question

某校化學小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并利用產物進一步還原氧化銅．（圖中夾持裝置已略去）

（1）A中加入碎瓷片的作用是

 

，請在虛線框內畫出D裝置，并標出裝置中藥品的名稱

 

．
（2）指出本裝置的錯誤和缺陷

 

；
（3）裝置B中發生反應的化學方程式是

 

．在加熱E裝置前，必須進行的操作是

 

．

Answer 1

分析：（1）A中加入碎瓷片的作用是防止加熱過程中水發生暴沸現象，水蒸氣和鐵粉反應后生成的氫氣中混有水蒸氣，把氫氣通入裝置E之前要干燥，干燥劑可選用堿石灰；
（2）A處圓底燒瓶未墊石棉網直接加熱，水蒸氣和鐵粉在高溫條件下才能發生反應，B處缺少加熱裝置；
（3）鐵與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，據此寫出反應的化學方程式，不純的氫氣加熱時會發生爆炸；

解答：解：（1）A中加入碎瓷片的作用是防止加熱過程中水發生暴沸現象；水蒸氣和鐵粉反應后生成的氫氣中混有水蒸氣，在把氫氣通入裝置E之前要干燥，干燥劑可選用堿石灰，因此D裝置圖為
故答案為：防止暴沸；；
（2）A處圓底燒瓶不能直接用酒精燈加熱，加熱時需要墊石棉網，水蒸氣和鐵粉在高溫條件下才能發生反應，B處缺少加熱裝置，
故答案為：A處圓底燒瓶未墊石棉網直接加熱；B處缺加熱裝置；
（3）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發生反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；不純的氫氣加熱時會發生爆炸，因此在加熱E裝置前要檢驗氫氣的純度，
故答案為：3Fe+4H₂O（g）

高溫  .

Fe₃O₄+4H₂；對氫氣驗純．

點評：本題考查了鐵及其化合物的性質實驗，注意掌握鐵與水蒸氣反應原理，試題側重對學生能力的培養和訓練，有利于培養學生規范嚴謹的實驗設計、操作能力．