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1.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:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2并指明該氧化還原反應的還原劑是Fe,氧化劑是H2O
(2)實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查,操作方法是在玻璃管口A處接一斷乳膠管,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)圓底燒瓶中盛裝的水,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 燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作是防止暴沸
(4)酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是先點燃酒精燈,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
(5)干燥管中盛裝是的物質是堿石灰,作用是除去H2中的水蒸氣.

分析 鐵與水蒸氣在加熱條件下發生氧化還原反應生成四氧化三鐵和氫氣,實驗時先加熱酒精燈,以提供水蒸氣,防止鐵與氧氣反應,生成氫氣可用堿石灰干燥,用點燃的方法檢驗氫氣,注意防止不純的氣體爆炸,以此解答該題.

解答 解:(1)鐵與水蒸氣發生氧化還原反應:3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+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)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;Fe;H2O;
(2)實驗前必須對整套裝置進行氣密性檢查,檢查方法是在玻璃管口A處接一乳膠管,乳膠管上連一玻璃管,并將管口浸沒水中,用酒精燈微熱燒瓶底部,如果觀察到水中的玻璃管口有氣體逸出,停止加熱后,玻璃管內有一段水柱,且較長時間水柱不回落,則表明裝置氣密性良好,
故答案為:在玻璃管口A處接一斷乳膠管,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提供水蒸氣,燒瓶底部應事先放置碎瓷片,放碎瓷片的目的是防止沸騰事故發生,
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;防止暴沸;
(4)空氣中的氧氣會和金屬鐵反應,進行金屬鐵和水蒸氣的反應試驗,為防止干擾,應該先用水蒸氣將空氣排凈,故應該先點燃酒精燈,制取水蒸氣,再點燃酒精噴燈防止加熱鐵粉與空氣反應,
故答案為: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導致Fe與O2反應;
(5)干燥管應只能盛裝固體干燥劑,一般為堿石灰,用于干燥氫氣,故答案為:堿石灰;除去H2中的水蒸氣.

點評 本題考查了物質的制備、物質成分的探究實驗,題目側重于考查學生的實驗探究能力,注意把握鐵及其化合物的性質以及鐵離子的檢驗方法,題目難度不大.

練習冊系列答案
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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

2.在FeCl2、CuCl2和FeCl3的混合溶液中加入鐵粉,充分反應后,濾出的不溶物中除銅酸外,還有少量鐵粉,則濾液中( 。
A.肯定有Fe3+,一定沒有Cu2-B.肯定有Fe3+,一定沒有Fe2+和Cu2-
C.肯定有Cu2-,一定沒有Fe3+D.肯定有Fe2+,一定沒有Fe3+和Cu2+

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

3.某學習小組研究氨氣的噴泉實驗.
(1)如果提供如圖所示裝置,說明引發噴泉的方法:打開止水夾,用手(或熱毛巾等)將燒瓶捂熱,氨氣受熱膨脹,趕出玻璃管內的空氣而與水接觸,即產生噴泉
(2)在標準狀況下,在三個干燥的燒瓶內分別裝有:干燥純凈的NH3、含一半空氣的氯化氫氣體、NO2和O2的混合氣體(體積比為4:1).然后分別作噴泉實驗,三個燒瓶中所得的溶液的物質的量濃度之比為C.
A.2:1:2
B.1:1:1
C.5:5:4
D.無法確定.

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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題

20.A、B、C為中學常見單質,其中一種為金屬;通常情況下,A為固體,B為液體,C為氣體.D、E、F、G、H、X均為化合物,其中X是一種無氧強酸、E為黑色固體,H在常溫下為液體.它們之間的轉化關系如圖所示(其中某些反應條件和部分反應物已略去).
(1)寫出化學式:AFe、DFeBr3、EFe3O4、XHBr.
(2)在反應①~⑦中,不屬于氧化還原反應的是③⑥(填編號).
(3)反應⑥的離子方程式為Fe3++3SCN-=Fe(SCN)3;
(4)反應⑦的化學方程式為3Fe+4H2O(g)$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe3O4+4H2;該反應中每消耗0.3mol的A,可轉移電子0.8mol.
(5)分別寫出D的溶液與小蘇打溶液、D的溶液中通人少量SO2反應的離子方程式Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑;2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

7.在接觸法制硫酸的生產中,SO2轉化成SO3轉化率的大小直接決定生產效率.某研究小組用圖1裝置模擬生產過程中測定SO2轉化成SO3的轉化率.已知SO3的熔點是16.8℃,沸點是44.8℃.發生裝置中所涉及反應的化學方程式為:Na2SO3(s)+H2SO4(75%)=Na2SO4+SO2↑+H2O

(1)Ⅱ中的試劑是,儀器Ⅵ的名稱為分別為濃硫酸、干燥管.
(2)根據實驗需要,應該在Ⅳ、Ⅴ處連接合適的裝置.請從圖2A~D裝置中選擇最適合裝置并將其序號填入下面的空格中,Ⅳ、Ⅴ處連接的裝置分別是C、D.
(3)為了提高SO2的轉化率,實驗時在:①滴加濃硫酸;②加熱催化劑的步驟中,應采取的操作是先②后①(填編號).
(4)實驗結束后,如果把收集SO3的試管敞口露置于空氣中,能夠看到管口有大量的白霧,產生此現象的原因是SO3易揮發,極易溶于水.
(5)用12.6gNa2SO3粉末與足量較濃的硫酸進行此實驗,當反應結束時,繼續通入O2一段時間后測得裝置Ⅴ增重了4.48g,則實驗測得SO2的轉化率為30%.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

6.將等質量的a、b兩份鋅粉裝入試管中,分別加入過量的稀硫酸,同時向裝a的試管中加入少量CuSO4溶液.如圖表示產生氫氣的體積V與時間t的關系,其中正確的是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中化學 來源: 題型:實驗題

13.實驗室制取、凈化并收集氯氣涉及以下幾個主要階段:

(1)寫出實驗室制取Cl2的離子方程式MnO2+4HCl(濃)$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+Cl2↑+2H2O,NA表示阿伏加德羅常數,若有4mol的HCl參加反應,則轉移的電子總數為2NA
(2)現有以下3種試劑:A.飽和食鹽水      B.濃硫酸    C.NaOH溶液
請在以上試劑中選擇并回答填空:
X溶液應選用A (填寫序號);Y試劑的作用除去氯氣中混有的水蒸氣(或干燥氯氣).
(3)某化學興趣小組為了探究Cl2的相關性質,設計了如圖1的實驗.
通入Cl2后,從觀察集氣瓶A、B中的現象可得出的結論是Cl2+H2O=HClO+HCl次氯酸有漂白性,寫出化學反應方程式,并用簡要文字解釋).
(4)某興趣小組的同學為探究和比較SO2和氯水的漂白性,設計了如如2的實驗裝置.

①實驗室用裝置A制備SO2.某同學在實驗時發現打開A的分液漏斗活塞后,漏斗中液體未流下,你認為原因可能是:分液漏斗的玻璃塞沒有取下來;
②反應開始一段時間后,觀察到B、D兩試管中的品紅溶液都出現褪色的現象,但兩者褪色原理不同,如何區別,請你幫助設計實驗,你的操作是停止通氣后,再給B、D兩個試管分別加熱.

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科目:高中化學 來源: 題型:推斷題

10.A是氣態烴,B和D是生活中兩種常見的有機物.以A為主要原料合成乙酸乙酯.其合成路線如圖所示.

(1)C的分子式是C2H4O.
(2)在反應①~④中,屬于加成反應的是①(填序號).
(3)寫出反應④的化學方程式:CH3COOH+CH3CH2OH$?_{△}^{濃H_{2}SO_{4}}$CH3COOCH2CH3+H2O.寫出反應②的化學方程式:2CH3CH2OH+O2 $→_{△}^{Cu或Ag}$2CH3CHO+2H2O.
(4)可用于鑒別B、D的一種試劑是飽和Na2CO3溶液.

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科目:高中化學 來源: 題型:選擇題

11.下列敘述中,正確的是( 。
A.自然界中存在大量單質硅
B.石英、水晶、硅石的主要成分都是二氧化硅
C.常溫下硅性質活潑,能與氯氣、強酸反應
D.自然界中的硅是以二氧化硅或硅酸鹽的形式存在

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同步練習冊答案
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