Question

某研究小组为了探究“铁与水蒸气”能否发生反应及反应的产物，进行了下列实验：（1）用如图所示实验装置，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”（石棉绒是耐高温材料，不与水和铁反应）．
①反应一段时间后，有肥皂泡吹起时，用点燃的火柴靠近肥皂泡，当听到
______时，说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②写出铁与水蒸气反应的化学方程式______ Fe₃O₄+4H₂

Answer 1

【答案】分析：（1）①爆鸣声说明有氢气生成，即可说明“铁与水蒸气”能够进行反应．
②铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂ ；
③从石棉绒疏松，表面积大，能够增大铁粉与水蒸气的接触面积的角度分析；
（2）①A收集装置错误，不可以测量生成氢气的体积；
②根据铁的质量求出生成氢气的质量，根据氢气的密度求出体积，以此选择量筒的规格．
解答：解：（1）铁与水蒸气生成氢气，不纯的氢气在点燃时会有爆鸣声，故答案为：①爆鸣声； 
②铁在高温下与水反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂ ，
故答案为：3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂ ；
③石棉绒疏松，表面积大，能够增大铁粉与水蒸气的接触面积，使氢气与铁粉充分接触而反应，故答案为：B  
（2）①排水法收集气体，量气装置的导气管应短进长出，否则不能将水排到量筒中，无法测量气体的体积，
故答案为：B；
②根据反应计算：
     3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂
   3×56g                      8g
    0.24g                     m（H₂）
m（H₂）==0.0114g
V（H₂）==0.13L
选择量筒时，应尽量减少误差，所取量筒规格与量取体积接近，故应选择规格为200ml的量筒，故答案为：B．
点评：本题考查铁及其化合物的性质实验，本题难度不大，易错点为量筒规格的选择．