Question

11．某校化學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)物進一步與氧化鐵反應（圖中夾持及其他后續(xù)裝置均已省略）．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）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是提供水蒸氣；裝置B中發(fā)生反應的化學方程式3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂．
（2）堿石灰的作用是吸收水蒸氣．
（3）實驗過程中最后點燃的是③（填編號）（①A處酒精燈、②B處酒精噴燈、③E處酒精燈．
（4）裝置E中的現(xiàn)象是固體粉末由紅色變黑色，試管壁上有水霧．

Answer 1

分析 由題目的信息可知：鐵與水蒸氣在高溫的條件下生成四氧化三鐵和氫氣，配平即可；裝置C中右側(cè)導管為什么既不插入試管底部，又不進入試管一點點，其主要原因是：B中有氫氣產(chǎn)生，為將C中原空氣趕盡，C中右側(cè)導管不能太短，而A中產(chǎn)生水蒸氣在B中不能完全反應，將凝結成水聚集在試管底部，為能使氫氣順利通入D、E，C中右側(cè)導管又不能太長．實驗過程中最后點燃的是：E處酒精燈，可以防止爆炸；裝置E中的現(xiàn)象是：固體粉末由紅變黑，試管壁上有水霧；
（1）根據(jù)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)，鐵在氧氣中燃燒的產(chǎn)物是Fe₃O₄，根據(jù)元素守恒，單質(zhì)氣體為H₂，圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用 提供水蒸氣；
（2）堿石灰作用是吸收氫氣中的水蒸氣；
（3）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；
（4）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）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用提供水蒸氣，鐵與水蒸氣在高溫的條件下生成四氧化三鐵和氫氣，配平得到化學方程式為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
故答案為：提供水蒸氣，3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）生成的氫氣中含有水蒸氣，通入裝置E前需要除去水蒸氣，氣體通過堿石灰干燥后得到干燥的氫氣還原氧化鐵，故答案為：吸收水蒸氣；
（3）實驗過程中最后點燃的是：E處酒精燈，可以防止爆炸，故答案為：③；
（4）氫氣和氧化鐵在加熱的條件下生成鐵和水，裝置E中的現(xiàn)象是：固體粉末由紅色變黑色，試管壁上有水霧，
故答案為：固體粉末由紅色變黑色，試管壁上有水霧．

點評 本考點既考查了實驗步驟的設計，又考查了化學方程式的書寫，還對實驗進行了評價，綜合性比較強．實驗探究題是近幾年中考的熱點之一，它包括實驗方法和過程的探究，實驗結論和實驗規(guī)律的探究等．本題通過實驗資料和實驗分析，得到了正確的結論，屬于結論性探究．題目難度中等．