Question

4．某�；瘜W課外活動小組學生利用如圖所示裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步與CuO反應（圖中夾持及其他后續(xù)裝置均已略去）．已知鐵與水在高溫下反應產(chǎn)生一種單質(zhì)氣體和一種黑色的金屬氧化物，這種金屬氧化物與鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是同一物質(zhì)．堿石灰是一種固體干燥劑，其中含有氫氧化鈉和生石灰等物質(zhì)．

（1）裝置C中右側(cè)導管為什么既不插試管底部，又不只進入試管一點點，其主要原因是排出C中空氣，并使氫氣和水蒸氣順利進入D．
（2）實驗過程中，最后點燃的是③（填標號）．
①A處酒精燈  ②B處酒精噴燈  ③E處酒精燈
（3）裝置E中的現(xiàn)象是黑色固體逐漸變紅色，并出現(xiàn)水霧．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實驗的過程和要求分析回答；
（2）考慮實驗的安全性，不純氫氣點燃可能會爆炸；應使整個裝置中充滿氫氣后再點燃E處酒精燈；
（3）E中是氫氣還原氧化鐵，氧化鐵為紅色，還原出的鐵為黑色（純鐵為銀白色）．

解答 解：（1）根據(jù)鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物和元素守恒，可知產(chǎn)物為：Fe₃O₄和H₂，故其化學方程式為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂↑．裝置C中右側(cè)導管為什么既不插入試管底部，又不只進入試管一點點，其主要原因是A中的水氣化成水蒸氣，和氫氣一起進入到了C管中，水蒸氣液化成水，若導管太長，則氫氣會將水壓入D管．故答案為：排出C中空氣，并使氫氣和水蒸氣順利進入D．
（2）因為不純氫氣點燃可能會爆炸，應使整個裝置中充滿氫氣后再點燃E處酒精燈，故答案為：③．
（3）氧化鐵為紅色，還原出的鐵為黑色，故現(xiàn)象為：紅色變?yōu)楹谏�，試管壁有小水珠出現(xiàn)
故答案為：
（1）排出C中空氣，并使氫氣和水蒸氣順利進入D； （2）E；       
（3）黑色固體逐漸變紅色，并出現(xiàn)水霧 （并出現(xiàn)水霧可不寫）

點評 本題較難，學生在回答時考慮不周全，容易出錯．可利用此類題訓練學生多方面考慮問題．