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 , (2)圆底烧瓶中盛装的水.该装置受热后的主要作用是 ,烧瓶底部放置了几片碎瓷片.其作用是 . (3)试管� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

(10分）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；

（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是。

（3）试管中收集气体是，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行。

【答案】

（1）3Fe+4H₂O(g)Fe₃O₄+4H₂（2）提供反应的水蒸气；防止爆沸（3）H₂；验纯

【解析】

试题分析：（1）在加热的条件下，铁能和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式是3Fe+4H₂O(g)Fe₃O₄+4H₂。

（2）在加热的条件下，水沸腾后可以提供水蒸气。加热时水容易沸腾，所以碎瓷片的作用是防止爆沸。

（3）氢气是可燃性气体，点燃前需要检验氢气的纯度。

考点：考查铁和水蒸气反应的有关判断、实验安全等

点评：任何可燃性气体在点燃前都需要检验纯度，以防止燃烧时发生爆炸现象。

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Cu+4H⁺+2NO₃^-═Cu²⁺+2NO₂↑+2H₂O或3Cu+8H⁺+2NO₃^-═3Cu²⁺+2NO↑+4H₂O

；
（2）图2是图1的改进装置，其优点有

防止倒吸；NO、NO₂有毒气体能被完全吸收

；
（3）为符合绿色化学的要求，某研究性学习小组进行如下设计：
第一组：以空气为氧化剂法
方案1：以空气为氧化剂．将铜粉在①坩埚中反复灼烧，使铜与空气充分反应生成氧化铜，再将氧化铜与稀硫酸反应．
方案2：将空气或氧气直接通入到铜粉与稀硫酸的混合物中，发现在常温下几乎不反应．向反应液中加FeSO₄或Fe₂（SO₄）₃，即发生反应．反应完全后向其中加物质甲调节pH到3～4，产生Fe（OH）₃沉淀，过滤、蒸发、结晶，滤渣作催化剂循环使用．[已知Fe（OH）₃和Cu（OH）₂完全沉淀时的pH分别为：3.7、6.4．]请回答下列问题：
①方案2中甲物质是

（填字母序号）． a．CaO b．CuCO₃ c．CaCO₃
第二组：过氧化氢为氧化剂法
将3.2g铜丝放到45mL 1.5mol?L^-1的稀硫酸中，控温在50℃．加入18mL 10%的H₂O₂，反应0.5h后，升温到60℃，持续反应1h后，过滤、蒸发结晶、减压抽滤等，用少量95%的酒精淋洗后晾干，得到CuSO₄?5H₂O的质量为10.6g．
请回答下列问题：
②加热时温度不宜过高的原因是

防止双氧水分解

，根据有关数据计算出制取CuSO₄?5H₂O的产率（实际产量与理论产量的百分比）=

84.8%

．

已知100℃时水的离子积Kw是1.0×10^-12，回答下列问题：
（1）100℃时，将pH=9的NaOH溶液与pH=4的硫酸溶液混合，若所得混合溶液pH=7，则NaOH溶液与硫酸溶液的体积比为

1：9

（2）难溶电解质在水溶液中存在着电离平衡．在常温下，溶液中各离子浓度以它们的系数为次方的乘积是一个常数，这个常数叫溶度积（Ksp）．如Cu（OH）₂?Cu²⁺+2OH^-
Ksp=c（Cu²⁺）?c²（OH^-）=2×10^-20．溶液里各离子浓度（包括其方次）的乘积大于溶度积时则出现沉淀；反之则沉淀溶解．
①某CuSO₄溶液里c（Cu²⁺）=0.02mol/L，如果要生成Cu（OH）₂沉淀，应调整溶液的pH，使之大于

．
②要使0.2mol/L CuSO₄溶液中的Cu²⁺沉淀较为完全（使Cu²⁺溶液降低至原来的千分之一），则应向溶液中加入NaOH溶液，使溶液pH为

．
（3）25℃在等体积的①pH=0的H₂SO₄溶液，②0.05mol?L^-1的Ba（OH）₂溶液，③pH=10的Na₂S溶液，④pH=5的NH₄NO₃溶液中，发生电离的水的物质的量之比是

1：10：10¹⁰：10⁹

（4）在100℃时，向V mL pH=a的盐酸中滴加pH=b的NaOH溶液10V mL，所得混合溶液中c（Cl^-）=c（Na⁺），则此时（a+b）的值为

．

北京时间10月15日9时42分，我国在酒泉卫星发射中心成功的发射了“神舟”五号载人飞船．这标志着“炎黄子孙千年飞天梦想实现了，中国人的太空时代开始了．”
（1）火箭升空时，由于与大气层的剧烈摩擦，产生高温．为了防止火箭温度过高，在火箭表面涂上一种特殊的涂料，该涂料的性质最可能的是

A．在高温下不融化　　　　B．在高温下可分解气化
C．在常温下就分解气化　　 D．该涂料不可能发生分解
（2）火箭升空需要高能的燃料，经常是用N₂O₄和N₂H₄作为燃料，其反应的方程式是：N₂O₄+N₂H₄→N₂+H₂O．请配平该反应方程式：

N₂O₄+

N₂H₄=

N₂+

H₂O
该反应中被氧化的原子与被还原的原子物质的量之比是

．
这个反应应用于火箭推进器，除释放大量的热和快速产生大量气体外，还有一个很大的优点是

．
（3）为了向宇航员提供氧气，飞船上有专门的供氧装置．现有供氧剂过氧化钠与超氧化钾（KO₂）．
①写出它们与二氧化碳反应的化学方程式（超氧化钾与二氧化碳的反应产物与过氧化钠类似）：

；

．
②你选择的供氧剂是：

，原因是：

．

(10分）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                               ；
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置受热后的主要作用是                            ；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是                           。
（3）试管中收集气体是             ，如果要在A处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行                       。

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