题目内容

 在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应.应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”.
请回答该实验中的问题.
(1)写出该反应的反应方程式:
3Fe+4H2O(g)
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O(g)
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2
;并指明该氧化还原反应的还原剂是
Fe
Fe
,氧化剂是
H2O
H2O

(2)烧瓶底部放置了几片碎瓷片,碎瓷片作用是
防止暴沸
防止暴沸

(3)干燥管中盛装是的物质是
碱石灰
碱石灰
,作用是
除去氢气中的水蒸气
除去氢气中的水蒸气

(4)试管中收集气体是
H2
H2
,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
验纯
验纯
分析:(1)Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,Fe元素的化合价升高,H元素的化合价降低;
(2)碎瓷片可防止暴沸发生;
(3)干燥管中的物质干燥氢气,除去氢气中的水蒸气;
(4)该反应生成氢气,为可燃性气体,点燃前应验纯.
解答:解:(1)Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气,该反应为3Fe+4H2O(g)
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2↑,Fe元素的化合价升高,Fe为还原性,H元素的化合价降低,则水为氧化剂,故答案为:3Fe+4H2O(g)
 高温 
.
 
Fe3O4+4H2↑;Fe;H2O;
(2)碎瓷片可防止暴沸发生,故答案为:防止暴沸;
(3)干燥管中的物质干燥氢气,则选碱石灰干燥剂来除去氢气中的水蒸气,故答案为:碱石灰;除去氢气中的水蒸气;
(4)该反应生成氢气,为可燃性气体,点燃前应验纯,否则气体不纯点燃会发生爆炸,故答案为:H2;验纯.
点评:本题以铁与水的反应考查氧化还原反应,明确物质的性质及反应中元素的化合价变化即可解答,注重基础知识的考查,题目难度不大.
练习册系列答案
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在常温下,Fe与水并不起反应,但在高温下,Fe与水蒸气可发生反应.
应用下列装置,在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物,加热,并通入水蒸气,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”.请回答该实验中的问题.
(1)写出该反应的反应方程式:
3Fe+4H2O
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
3Fe+4H2O
  △  
.
 
Fe3O4+4H2
;并指明该氧化还原反应的还原剂是
,氧化剂是

(2)实验前必须对整套装置进行气密性检查,操作方法是
在玻璃管口A处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则标明该套装置气密性良好
在玻璃管口A处接一段乳胶管,乳胶管头上连一段玻璃管,并将管口没入水中,用酒精灯火焰微热烧瓶底部,如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出,停止加热后,玻璃管内有水柱上升,且较长时间水柱不回落,则标明该套装置气密性良好

(3)试管中收集气体是
氢气
氢气
,如果要在A处玻璃管处点燃该气体,则必须对该气体进行
验纯
验纯
,方法是
用试管收集一试管气体,靠近酒精灯火焰,如果发出的声音是“啪”的爆鸣声,则证明产生的氢气不纯(含有氧气),如果是“噗”的声音,则证明是纯净的氢气
用试管收集一试管气体,靠近酒精灯火焰,如果发出的声音是“啪”的爆鸣声,则证明产生的氢气不纯(含有氧气),如果是“噗”的声音,则证明是纯净的氢气
.这一操作的目的是
防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸
防止点燃时,氢气因含有氧气而爆炸

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