Question

【題目】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： ____________________

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

（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，如果能夠觀察到沒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不斷的水蒸氣。

防止暴沸事故的發生。

（4）先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，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。

【解析】

試題分析：

（1）鐵和水蒸氣反應，鐵的化合價升高，鐵作還原劑，水中氫的化合價降低，水作氧化劑，反應的化學方程式為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，如果能夠觀察到沒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為硬質玻璃管內Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續不斷的水蒸氣，碎瓷片的作用是防止爆沸。

（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，產生水蒸氣排掉硬質玻璃管內空氣；