Question

（15分） 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水蒸气，就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”。

（1）写出该反应的化学方程式                            ，其中氧化剂是       ， 8.4g铁粉参加反应，转移电子        mol。

（2）干燥管内使用的干燥剂可以是下列物质中的           （填序号）。

①浓硫酸          ②碳酸钠           ③碱石灰        ④过氧化钠

（3）硬质玻璃管中石棉绒的作用是                           ，圆底烧瓶中盛装水和             ，加入后者的作用是                          。

（4）实验开始时应先点燃              ，实验结束时应先熄灭                  ，检验生成的气体的方法是                                      。

Answer

（15分） （1）3Fe+4H2O(g) Fe 3O4 +4H2(不写 “加热”扣1分，写成“高温”及不写(g)不扣分) ；H2O；0.4 （2）③   （3）增大铁粉与水蒸气的接触面    碎瓷片或沸石  防止暴沸 

（4）酒精灯    酒精喷灯    将收集到气体的试管口移近酒精灯的火焰，若听到尖锐的爆鸣声（或噗的一声），证明气体为氢气（意思对即可）。

【解析】（1）在高温下，铁和水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，方程式为3Fe+4H2O(g) Fe 3O4 +4H2。水中氢元素的化合价降低，所以水是氧化剂。 8.4g铁是0.15mol，能生成氢气0.2mol，所以转移电子是0.2mol×2＝0.4mol。

（2）干燥管不能放液体，①不正确。碳酸钠不是干燥剂，②不正确。过氧化钠和水反应生成氧气，引入杂质，④不正确。所以正确的答案选③。

（3）石棉绒可以增大铁粉与水蒸气的接触面，加快反应速率。水受热时易剧烈跳到，所以需要加入碎瓷片，以防止暴沸。

（4）装置中含有空气，所以为防止空气氧化单质铁，需要利用水蒸气排出空气，所以先点燃酒精灯。同样实验结束时应先熄灭酒精喷灯。检验氢气一般用爆鸣法，即将收集到气体的试管口移近酒精灯的火焰，若听到尖锐的爆鸣声（或噗的一声），证明气体为氢气。