Question

【題目】已知紅熱的鐵能與水蒸氣反應生成氫氣。現用如圖所示裝置進行鐵在高溫下與水蒸氣反應的實驗，并用簡單的方法收集、檢驗生成的氫氣。請回答下列問題。

(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應的化學方程式:____________________________。

(2)干燥管C中盛放的藥品是__________，干燥管的_______(填“m”或“n”)端與g導管相連接。

(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。______________

(4)怎樣用簡單的方法檢驗收集到的氣體是氫氣?簡述實驗操作步驟和現象：______________。

(5)若收集到標準狀況下的 22.4L，則參加反應的鐵粉的質量為__________g。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 CaCl2或CaO和NaOH n 試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣 42

【解析】

（1）在高溫條件下水蒸氣與鐵反應生成Fe3O4和H2；

（2）在高溫條件下與鐵反應，反應后用干燥管除去多余的水蒸氣，所以干燥管C內盛放的藥品是固體干燥劑CaCl2和CaO；

（3）由于產生的氫氣密度比空氣輕，所以收集時要用向下排空氣法；

（4）可以用點燃法檢驗收集到的氣體是否是氫氣；

（5）根據反應3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2計算。

（1）根據題目中提供的圖可以看出本題實驗的原理是前面燒瓶中產生水蒸氣，經過橫放的硬質玻璃管，在高溫條件下與鐵反應，反應后用干燥管除去多余的水蒸氣，發生的反應為：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；

（2）在高溫條件下與鐵反應，反應后用干燥管除去多余的水蒸氣，所以干燥管C內盛放的藥品是固體干燥劑CaCl2或CaO和NaOH，干燥管的n端與g導管相連接；

故答案為：CaCl2或CaO和NaOH；n；

（3）由于產生的氫氣密度比空氣輕，所以收集時要用向下排空氣法，則收集氫氣的裝置圖；

（4）可以用點燃法檢驗收集到的氣體是否是氫氣．具體做法是試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣；

（5）根據反應3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2可知，若收集到標準狀況下的 22.4L，則參加反應的鐵粉的質量為×56g/mol=42g。