Question

在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應(yīng)，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應(yīng)．
應(yīng)用下列裝置，在硬質(zhì)玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”．請(qǐng)回答該實(shí)驗(yàn)中的問(wèn)題．
（1）寫(xiě)出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式：______；并指明該氧化還原反應(yīng)的還原劑是______，氧化劑是______．
（2）實(shí)驗(yàn)前必須對(duì)整套裝置進(jìn)行氣密性檢查，操作方法是______．
（3）試管中收集氣體是______，如果要在A(yíng)處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體，則必須對(duì)該氣體進(jìn)行______，方法是______．這一操作的目的是______．

Answer 1

解：（1）鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應(yīng)：3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂，根據(jù)化合價(jià)升降來(lái)判斷氧化劑和還原劑．因鐵的化合價(jià)升高，所以鐵作還原劑，水中氫的化合價(jià)降低，水作氧化劑．故答案為：3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H₂ 鐵 水；
（2）中學(xué)階段檢查裝置氣密性常用方法有兩種：一種是利用熱脹冷縮原理，另一種是利用氣壓原理．氣壓原理一般只有涉及到液體時(shí)才能用得到，這里顯然是利用熱脹冷縮原理．利用熱脹冷縮原理時(shí)要注意步驟一定要完整，既要證明“熱脹”，也要證明“冷縮”．
故答案為：在玻璃管口A(yíng)處接一段乳膠管，乳膠管頭上連一段玻璃管，并將管口沒(méi)入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能夠觀(guān)察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣體逸出，停止加熱后，玻璃管內(nèi)有水柱上升，且較長(zhǎng)時(shí)間水柱不回落，則標(biāo)明該套裝置氣密性良好；
（3）氫氣的爆炸極限是4.0%～75.6%，就是說(shuō)當(dāng)氫氣的含量在上述范圍內(nèi)的話(huà)就會(huì)引起爆炸，因此，點(diǎn)燃之前要檢驗(yàn)純度．
故答案為：氫氣 驗(yàn)純 用試管收集一試管氣體，靠近酒精燈火焰，如果發(fā)出的聲音是“啪”的爆鳴聲，則證明產(chǎn)生的氫氣不純（含有氧氣），如果是“噗”的聲音，則證明是純凈的氫氣；止點(diǎn)燃時(shí)，氫氣因含有氧氣而爆炸．
分析：（1）對(duì)于鐵與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式，教材中已出現(xiàn)，很容易寫(xiě)出化學(xué)方程式．還原劑的判定方法根據(jù)化合價(jià)升高的物質(zhì)，氧化劑是化合價(jià)降低的物質(zhì)．
（2）檢驗(yàn)裝置氣密性的方法一般用微熱的方法，根據(jù)冒出的氣泡和回流的水柱來(lái)判斷．
（3）點(diǎn)燃?xì)錃馇耙欢ㄒ獧z驗(yàn)純度，防止發(fā)生爆炸．
點(diǎn)評(píng)：本題較基礎(chǔ)，涉及到實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)知識(shí)，同學(xué)們要掌握常見(jiàn)的氣密性檢驗(yàn)，檢驗(yàn)氣體純度的方法．