Question

2． 在常溫下，F(xiàn)e與水并不起反應，但在高溫下，F(xiàn)e與水蒸氣可發(fā)生反應．
應用下列裝置，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與水蒸氣的反應實驗”．
請完成該實驗中的問題．
（1）寫出該反應中還原產(chǎn)物是H₂ ．
（2）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣；
（3）燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是防止暴沸事故的發(fā)生．
（4）干燥管中盛裝的物質(zhì)是堿石灰作用是除去反應產(chǎn)生的H ₂中的水蒸氣．
（5）如果要在A處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進行驗純．

Answer 1

分析 （1）反應中化合價降低被還原得到的產(chǎn)物為還原產(chǎn)物，結(jié)合反應分析；
（2）為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣 
（3）水在加熱時易發(fā)生爆沸現(xiàn)象，放置碎瓷片可防止暴沸；
（4）堿石灰為干燥劑，可以干燥氫氣；
（5）點燃氫氣前一定要檢驗純度，防止發(fā)生爆炸．

解答 解：（1）鐵與水蒸氣在加熱條件下發(fā)生反應：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，該反應中H元素化合價降低被還原生成H₂ ，所以還原產(chǎn)物為H₂ ，
故答案為：H₂ ；
（2）該反應中需要水蒸氣，所以加熱的目的是：為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣，
故答案為：為硬質(zhì)玻璃管內(nèi)Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續(xù)不斷的水蒸氣； 
（3）水加熱時易發(fā)生爆沸，所以實驗前需要加入碎瓷片，防止暴沸事故的發(fā)生，
故答案為：防止暴沸事故的發(fā)生；
（4）制取的氫氣中混有水蒸氣，需要用堿石灰干燥，所以堿石灰的作用是除去反應產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣，
故答案為：除去反應產(chǎn)生的H₂中的水蒸氣；
（5）鐵與水蒸氣發(fā)生氧化還原反應生成氫氣，氫氣純度不足時易發(fā)生爆炸，所以點燃氫氣前一定要檢驗純度，防止發(fā)生爆炸，
故答案為：驗純．

點評 本題考查性質(zhì)方案的設(shè)計，題目難度中等，涉及鐵與水的反應、氣體干燥、氣體驗純等知識，明確實驗目的為解答關(guān)鍵，注意掌握性質(zhì)方案設(shè)計原則，試題有利于提高學生的分析、理解能力及化學實驗能力．