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，生成四氧化三鐵，并置換出氫氣。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)寫出該反應的化學方程式：________________________________________；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的操作是_______________________。

(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，碎瓷片的作用是_________________________________。

(4)干燥管中盛裝是的物質是________（填寫名稱），作用是__________。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2 Fe H2O 檢查裝置的氣密性 提供水蒸氣 防止暴沸 堿石灰 除去水蒸氣

【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；還原劑的判定方法根據化合價升高的物質，氧化劑是化合價降低的物質；

（2）該反應物為水蒸氣與鐵，生成物種有氫氣生成，所以實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查；

（3）反應物為水蒸氣與鐵，加熱的目的為實驗提供水蒸氣；

（4）干燥管中盛裝是的物質是堿石灰，作用是除去水蒸氣。

（1）鐵與水蒸氣發生氧化還原反應：3Fe+4H2O（g）Fe 3O4+4H2，根據化合價升降來判斷氧化劑和還原劑，因鐵的化合價升高，所以鐵作還原劑，水中氫的化合價降低，水作氧化劑，故答案為：3Fe+4H2O（g）Fe 3O4+4H2；Fe；H2O；

（2）鐵和水蒸氣反應，生成四氧化三鐵和氫氣，該反應物為水蒸氣與鐵，生成物種有氫氣，所以實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查，故答案為：檢驗裝置的氣密性；

（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，故答案為：為實驗提供提供持續不斷的水蒸氣； 防止暴沸事故的發生；

（4）干燥管中盛裝是的物質是堿石灰，作用是除去水蒸氣，故答案為：堿石灰；除去水蒸氣。