Question

Ⅰ．常温下没有氧气存在时，铁与水几乎不反应，但高温下，铁与水蒸气能反应。小明设计如下实验探究铁粉与水蒸气反应后的气体产物。

（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是_____             。

（2）铁与水蒸气反应的化学方程式

（3）探究生成的气体是什么？用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，稍后有肥皂泡飘到空中。说明生成的气体是______________。

Ⅱ．某次化学兴趣小组活动上，三组学生分别用图示甲、乙两装置，探究“NaHCO₃和Na₂CO₃与稀盐酸的反应”，按表中的试剂用量，在相同条件下，将两个气球中的固体粉末同时倒入试管中(装置的气密性已检查) 请回答：

（1）各组反应开始时，_____________装置中的气球体积先变大，该装置中反应的离子方程式是_________________________。

（2）当试管中不再有气体生成时，三组实验出现不同现象，填写下表的空格。

	试剂用量	实验现象（气球体积变化）)	分析原因
第 ① 组	42 g NaHCO3 53 g Na2CO3 300mL4 mol／L盐酸	甲中气球与乙中 气球的体积相等	甲、乙盐酸均过量 n(NaHCO3)=n (Na2CO3) V甲(CO2)=V乙(CO2)
第 ② 组	42 g NaHCO3 53 g Na2CO3 300mL3 mol／L盐酸

Answer

Ⅰ （1）提供水蒸汽

（2）3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2

（3）H2

Ⅱ （1）甲；HCO3—+H+=CO2↑+H2O

（2）甲中气球比乙中气球的体积大；甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量n(NaHCO3)＝n(Na2CO3) V(CO2)甲>V(CO2)乙

【解析】

试题分析：Ⅰ．（1）试管尾部放一团湿棉花的目的是提供水蒸气．故填：提供水蒸气；

（2）铁与水蒸气反应的化学方程式为3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2，故答案为：3Fe＋4H2O(g)Fe3O4＋4H2；

（3）用燃着的木条靠近肥皂泡，有爆鸣声，说明该气体具有可燃性；稍后有肥皂泡飘到空中．说明生成的气体的密度比空气小，由于反应前后元素种类不变，生成的气体是氢气，故填：氢气；

Ⅱ．（1）甲装置发生反应：HCO3-+H+═H2O+CO2↑；乙装置发生反应：CO32-+H+═HCO3-，HCO3-+H+═H2O+CO2↑，甲装置内反应速率较快，单位时间产生的CO2多，故甲装置中的气球体积先变大，故答案为：甲；HCO3-+H+═H2O+CO2↑；

（2）②42 g NaHCO3的物质的量为=0.5mol，53 g Na2CO3的物质的量为=0.5mol，300mL3 mol／L盐酸中HCl的物质的量为3 mol／L×0.3L=0.9mol，根据方程式碳酸氢钠与盐酸反应时，碳酸氢钠完全反应，放出0.5molCO2气体，碳酸钠与盐酸反应时，盐酸完全反应，放出0.45molCO2，因此甲中气球比乙中气球的体积大，故答案为：甲中气球比乙中气球的体积大；甲中盐酸过量，乙中盐酸不足量 n(NaHCO3)＝n(Na2CO3)，V(CO2)甲>V(CO2)乙。

考点：考查了铁与水蒸气反应的实验、碳酸钠和碳酸氢钠的性质的相关知识。