Question

某校化学研究性学习小组的同学在一次校外活动中看到铁匠师傅把红热的铁块浸入水中，产生“嗞嗞”声音，并有气泡产生，铁块表面生成一层黑色固体．铁匠师傅告诉他们，这叫做“淬火”．通过查找资料，得知“淬火”过程中铁与水发生3Fe+4H₂OFe₃O₄+4H ₂↑反应．为验证该反应，同学们做了下面的实验（如下图所示）：
①将一个可乐瓶去底，瓶口塞一带尖嘴玻璃管的单孔胶皮塞，将尖嘴用木棍堵上；
②瓶中注满水，设法立在盛水的水盆中，把带长柄的烧红铁块插入水中瓶下位置．
请回答下列问题：
（1）图中所示收集气体的方法叫做______法．
（2）怎样验证可乐瓶收集到的气体？______
（3）怎样证明铁块表面生成的黑色固体不是铁？______
（4）为了收集到较多的气体，除了多次把铁块烧红插入水中瓶下位置，而且在每次烧红铁块前还要除去铁块表面的黑色固体，并在加热时给铁块罩上铁皮外罩．罩铁皮外罩的作用是______．

Answer

（1）利用排水或其它收集气体的方法进行判断．
（2）把气体导出并点燃然后验证产物即可．
（3）利用铁能与酸反应放出氢气的特点进行分析判断．
（4）利用红热的铁能与氧气反应的知识解决．
【解析】
（1）根据实验中是通过排出容器内水的方法对氢气进行收集，所以此方法是排水法．
（2）把气体导出并点燃，然后在火焰上方罩一个冷而干燥的烧杯，烧杯内壁有水产生则可证明该气体是水．
（3）利用铁能与酸反应放出氢气的特点进行实验，不会生成气体则不是铁．
（4）红热的铁能与氧气反应，所以加热时给铁块罩上铁皮外罩．是为了防止铁在红热状态下减小与氧气反应．
故答案为：（1）排水（2）拔下尖嘴上的木棍，点燃气体，在火焰上罩一干燥的小烧杯，杯壁上有水珠出现．
（3）取少量黑色固体加入稀盐酸，无气泡生成（或用磁铁吸引黑色固体，黑色固体不被吸引等其它方法）．
（4）不使热量散发而聚集，减少铁与空气中氧气反应．