Question

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与水蒸气反应的实验“．
请回答该实验中的问题．
（1）写出该反应的化学方程式

3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂

．
（2）实验前必须对整套装置进行的操作是

检验装置的气密性

．
（3）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是

为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气

．
（4）试管中要收集干燥的气体，干燥管中盛装的物质是

碱石灰

，作用是

除去反应产生的H₂中的水蒸气

．
（5）试管中收集到的气体是

氢气

，如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行

验纯

，这一操作的目的是

防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸

．

Answer 1

分析：（1）生成物是四氧化三铁和氢气；
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查；
（3）反应物为水蒸气与铁；
（4）干燥管内固体干燥剂一般用无水氯化钙或固体氢氧化钠和碱石灰等，要注意干燥剂不能和被干燥的物质反应；
（5）点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸．

解答：解：（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O

△   .

Fe₃O₄+4H₂；
（2）实验前必须对整套装置进行气密性检查，故答案为：检验装置的气密性；
（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气，故答案为：为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；
（4）干燥氢气可以用碱石灰干燥剂，故答案为：碱石灰；除去反应产生的H₂中的水蒸气；
（5）铁与水蒸气发生氧化还原反应生成氢气，点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸．故答案为：氢气；验纯；防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸．

点评：本题为铁及其化合物的性质实验，难度不大，要掌握装置气密性的方法及检验气体纯度的方法．