Question

4．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（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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）试管中收集到的气体是H₂，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．

Answer 1

分析 （1）Fe与水蒸气可发生反应生成四氧化三铁和氢气；
（2）该反应有气体参加和生成，装置不能漏气，且氢气不纯加热可能发生爆炸；
（3）由图可知，加热圆底烧瓶，提供水蒸气；
（4）A试管中收集到可燃性气体氢气，氢气不纯加热可能发生爆炸．

解答 解：（1）该反应的化学方程式为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$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，故答案为：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，
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）试管中收集到的气体是H₂，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，故答案为：H₂；验纯．

点评 本题考查物质的性质实验，为高频考点，把握物质的性质、发生的反应及实验技能等为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意氢气的性质，题目难度不大．