Question

2．如图是在高温下，Fe与水蒸气的反应实验．
请回答该实验中的问题：
（1）写出该反应的化学方程式：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置在受热后的主要作用是：提供水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，其作用是：防止暴沸．
（3）碱石灰的作用是干燥生成的氢气．
（4）试管中收集的气体是氢气，如果在A处点燃该气体，则必须对其进行验纯．

Answer 1

分析 由图可知，圆底烧瓶中加热提供水蒸气，在硬质玻璃管中发生Fe与水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，用碱石灰干燥氢气，在A中收集生成的氢气；注意加热液体时要防止暴沸，点燃可燃性气体前要检验气体的纯度．以此来解答．

解答 解：（1）圆底烧瓶中加热提供水蒸气，在硬质玻璃管中发生Fe与水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，发生氧化还原反应：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，
故答案为3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）圆底烧瓶中盛装的水，该装置在受热后的主要作用是：产生水蒸气；烧瓶底部放置了几片碎瓷片的目的是：防止暴沸；
故答案为：提供水蒸气；防止暴沸；
（3）圆底烧瓶中加热提供水蒸气，在硬质玻璃管中发生Fe与水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，碱石灰用来干燥氢气，在A中收集纯净的氢气；
故答案为：干燥生成的氢气；
（4）水蒸气在硬质管中与铁粉反应生成的氢气，经碱石灰干燥后，在A中被收集；氢气的爆炸极限是4.0%～75.6%，即当氢气的含量在上述范围内时就会引起爆炸，因此，点燃氢气之前要检验纯度；点燃任何可燃性气体之前都要检验纯度，以防爆炸；
故答案为：氢气；验纯．

点评 本题考查性质实验的设计，涉及到实验基础知识，把握发生的反应及装置的作用、掌握实验安全知识为解答关键，难度不大．