Question

【題目】某化學(xué)興趣小組利用如圖裝置進(jìn)行鐵與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并檢驗(yàn)產(chǎn)物的性質(zhì)，請(qǐng)回答下列問題：

(1)A裝置的作用是____________，燒瓶底部放碎瓷片的作用是_________________________。

(2)裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是____________________________________，該反應(yīng)中氧化劑是__________，氧化產(chǎn)物是__________________。

(3)D的作用是__________________________________。

(4)E中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是____________________________。

(5)A、B兩個(gè)裝置中應(yīng)先點(diǎn)燃________________處的酒精(噴)燈，點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是________________。

Answer 1

【答案】產(chǎn)生水蒸氣 防止加熱時(shí)液體暴沸 3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2 H2O Fe3O4 吸收未反應(yīng)的水蒸氣（或干燥H2) 黑色固體變成紅色，玻璃管內(nèi)壁上有水珠生成 A 收集H2并檢驗(yàn)其純度

【解析】

裝置A中水受熱生成水蒸氣，B中高溫條件下鐵與水蒸氣反應(yīng)四氧化三鐵和氫氣，混有水蒸氣的氫氣經(jīng)過干燥管D干燥后進(jìn)入E裝置，與CuO反應(yīng)生成Cu單質(zhì)，加熱E之前應(yīng)該先通氫氣把裝置中的氧氣排盡，防止氫氣與氧氣混合加熱發(fā)生爆炸，以此解答該題。

（1）鐵與水蒸氣反應(yīng)的條件是高溫，水的狀態(tài)是氣體，所以A裝置的作用是產(chǎn)生水蒸氣；反應(yīng)在高溫條件下進(jìn)行，燒瓶底部放碎瓷片的作用防止加熱時(shí)液體暴沸；

（2）裝置B中是鐵與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣和四氧化三鐵，反應(yīng)的方程式為3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；氫元素化合價(jià)降低，得到電子，水是氧化劑，反應(yīng)中鐵元素化合價(jià)升高，鐵是還原劑，四氧化三鐵是氧化產(chǎn)物；

（3）E是氫氣還原氧化銅的實(shí)驗(yàn)，氣體進(jìn)入E裝置前要干燥，否則會(huì)有危險(xiǎn)，硬質(zhì)玻璃管可能炸裂，因此D的作用是吸收未反應(yīng)的水蒸氣（或干燥H2)；

（4）氫氣還原氧化銅得到銅和水，即H2+CuOCu+H2O，所以E中的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象是硬質(zhì)玻璃管中黑色固體變?yōu)榧t色，硬質(zhì)玻璃管右端管壁有液滴生；

（5）若先點(diǎn)燃B處，鐵會(huì)與氧氣先發(fā)生反應(yīng)，所以須先點(diǎn)燃A處；氫氣是可燃性氣體混有空氣會(huì)發(fā)生爆炸，所以點(diǎn)燃E處酒精燈之前應(yīng)進(jìn)行的操作是驗(yàn)證氫氣的純度，方法是：收集一試管氣體，將試管口靠近酒精燈火焰，若發(fā)出噗的聲音，說明氣體純凈；若發(fā)生尖銳爆鳴聲，說明氣體不純。