Question

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．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與水蒸氣反應的實驗“．
請回答該實驗中的問題．
（1）寫出該反應的化學方程式

3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂

．
（2）實驗前必須對整套裝置進行的操作是

檢驗裝置的氣密性

．
（3）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是

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

．
（4）試管中要收集干燥的氣體，干燥管中盛裝的物質是

堿石灰

，作用是

除去反應產生的H₂中的水蒸氣

．
（5）試管中收集到的氣體是

氫氣

，如果要在A處玻璃管口處點燃該氣體，則必須對該氣體進行

驗純

，這一操作的目的是

防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸

．

Answer 1

分析：（1）生成物是四氧化三鐵和氫氣；
（2）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；
（4）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；
（5）點燃氫氣前一定要檢驗純度，防止發生爆炸．

解答：解：（1）鐵與水蒸氣發生氧化還原反應：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
（2）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提供水蒸氣，故答案為：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；
（4）干燥氫氣可以用堿石灰干燥劑，故答案為：堿石灰；除去反應產生的H₂中的水蒸氣；
（5）鐵與水蒸氣發生氧化還原反應生成氫氣，點燃氫氣前一定要檢驗純度，防止發生爆炸．故答案為：氫氣；驗純；防止點燃時，氫氣因含有氧氣而爆炸．

點評：本題為鐵及其化合物的性質實驗，難度不大，要掌握裝置氣密性的方法及檢驗氣體純度的方法．