在常溫下,Fe與水并不起反應(yīng),但在高溫下,Fe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,通入水蒸氣,并加熱,就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)”。
請回答該實(shí)驗(yàn)中的問題。
(1)寫出該反應(yīng)的反應(yīng)方程式: 。
(2)實(shí)驗(yàn)前必須對整套裝置進(jìn)行氣密性檢查,操作方法是 。
(3)圓底燒瓶中盛裝的水,該裝置受熱后的主要作用是 ;燒瓶底部放置了幾片碎瓷片,碎瓷片的作用是 。
(4)酒精燈和酒精噴燈點(diǎn)燃的順序是先點(diǎn)燃酒精燈,產(chǎn)生水蒸氣后,再點(diǎn)燃酒精噴燈;原因是 。
(5)干燥管中盛裝是的物質(zhì)是 。
(6)試管中收集氣體是H2 ,如果要在A處玻璃管處點(diǎn)燃該氣體,則必須對該氣體進(jìn)行 ,
這一操作的目的是 。
(1)3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2↑;(2)將玻璃管口A處沒入水中,加熱燒瓶底部,如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣泡產(chǎn)生,且停止加熱后,玻璃管內(nèi)能倒吸形成一段不回落的穩(wěn)定水柱,則表明該套裝置氣密性良好。(3)為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣;防止爆沸。(4)防止先點(diǎn)燃酒精噴燈所導(dǎo)致的Fe與O2的反應(yīng)。(5)無水硫酸銅(等干燥劑)。(6)驗(yàn)純;防止點(diǎn)燃時(shí),因氫氣中含有氧氣而爆炸。
【解析】
試題分析:(1)鐵和水蒸氣反應(yīng),鐵的化合價(jià)升高,鐵作還原劑,水中氫的化合價(jià)降低,水作氧化劑,反應(yīng)的化學(xué)方程式為:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;(2)將玻璃管口A處沒入水中,加熱燒瓶底部,如果能夠觀察到?jīng)]入水中的玻璃管口有氣泡產(chǎn)生,且停止加熱后,玻璃管內(nèi)能倒吸形成一段不回落的穩(wěn)定水柱,則表明該套裝置氣密性良好;(3)因?yàn)榉磻?yīng)物為水蒸氣與鐵,所以這里加熱的目的就是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣,碎瓷片的作用是防止爆沸。(4)點(diǎn)燃加熱儀器的順序要考慮實(shí)驗(yàn)的安全性和對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,在本實(shí)驗(yàn)中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強(qiáng)熱的條件下反應(yīng),應(yīng)該先點(diǎn)燃酒精燈,排掉硬質(zhì)玻璃管內(nèi)空氣,為Fe與水蒸氣的反應(yīng)實(shí)驗(yàn)提供持續(xù)不斷的水蒸氣;(5)鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,無水硫酸銅、堿石灰和氫氣不反應(yīng),所以可用無水硫酸銅、堿石灰干燥劑除去反應(yīng)產(chǎn)生的H2中的水蒸氣;(6)鐵與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣,氫氣的爆炸極限是4.0%~75.6%,就是說當(dāng)氫氣的含量在上述范圍內(nèi)的話就會引起爆炸,因此,點(diǎn)燃之前要檢驗(yàn)純度。
考點(diǎn):鐵及其化合物的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆湖北省高一上學(xué)期期末考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
高嶺土中[Al2(Si2O5)(OH)4]中SiO2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為
A.46.5% B.23.3% C.21.7% D.35.7%
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆湖北省高一上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
有3.6 g碳在一定量的氧氣中燃燒,反應(yīng)后生成的氣體質(zhì)量為9.2 g。則在標(biāo)準(zhǔn)狀況下,
生成物CO和CO2的體積比為( )
A.3:2 B.4:1 C.5:1 D.7:4
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆湖北省宜昌市協(xié)作體高一上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列物質(zhì)溶于水,不發(fā)生氧化還原反應(yīng)的是
A.NO2溶于水 B.Na2O2溶于水 C.Cl2溶于水 D.CaO溶于水
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆湖北省宜昌市協(xié)作體高一上學(xué)期期末化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
物質(zhì)的量濃度相同的NaCl、MgCl2、AlCl3三種溶液,當(dāng)溶液的體積比為3∶2∶1 時(shí),三種溶液中Cl— 的物質(zhì)的量之比為
A.1∶1∶1 B.1∶2∶3 C.3∶2∶1 D.3∶4∶3
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆海南省瓊海市高一上學(xué)期段考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列反應(yīng)的離子方程式書寫正確的是( )
A.鈉和冷水反應(yīng)Na+2H2O=Na++2OH-+H2↑
B.金屬鋁溶于氫氧化鈉溶液Al+2OH-=AlO2-+H2↑
C.金屬鋁溶于鹽酸中2Al+6H+=2Al3++3H2↑
D.鐵跟稀硫酸反應(yīng)2Fe+6H+=2Fe3++3H2↑
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆海南省瓊海市高一上學(xué)期段考化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列化學(xué)反應(yīng),能用離子方程式H++OH-=H2O表示的是( )
A.澄清石灰水與鹽酸反應(yīng) B.氫氧化鋇溶液和稀硫酸反應(yīng)
C.氫氧化鎂和稀硝酸反應(yīng) D.氫氧化鐵溶液與鹽酸反應(yīng)
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆海南省三亞市高一上學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(A)(解析版) 題型:選擇題
將下列離子方程式改寫成化學(xué)方程式:
(1)CO32—+2H+=CO2↑+H2O:
(2)Cu2++2OH—=Cu(OH)2↓:
(3)Zn+2Ag+=Zn2++2Ag :
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科目:高中化學(xué) 來源:2016屆浙江省高一下學(xué)期期中考試化學(xué)試卷(解析版) 題型:選擇題
下列各組離子能大量共存的是
A.Na+、Ba2+、S2-、SO32- B.H+、K+、HSO3-、S2-
C.Fe2+、H+、Cl-、NO32- D.K+、NH4+、SO42-、NO3-
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