Question

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与水蒸气反应的实验"。

请回答该实验中的问题。

（1）实验前必须对整套装置进行气密性的检查，操作方法是_____________。

（2）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是_______________；烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______________。

（3）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是__________。

（4）干燥管中盛装的物质可以是_____________，作用是__________。

（5）如果要在A处玻璃管口处点燃该气体，则必须对该气体进行_________，这一操作的目的_____ 。

Answer

将干燥管末端的导管A浸入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内有水柱上升，且较长时间不会落，则表明该套装置的气密性良好。 为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气 防止暴沸 先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯 碱石灰 除去产物H2中的水蒸气 验纯 防止H2不纯而发生爆炸

【解析】

（1）检验装置气密性的方法一般用微热的方法，根据冒出的气泡和回流的水柱来判断；

（2）反应物为水蒸气与铁；放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生；

（3）如果在一套装置中需要两处加热，一定要注意点燃加热仪器的顺序，一般是根据实验的安全性和对实验结果的影响来考虑；

（4）干燥管起干燥氢气的作用，盛放固体干燥剂；

（5）点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸。

（1）中学阶段检查装置气密性常用方法有两种：一种是利用热胀冷缩原理，另一种是利用气压原理。气压原理一般只有涉及到液体时才能用得到，这里显然是利用热胀冷缩原理。利用热胀冷缩原理时要注意步骤一定要完整，既要证明“热胀”，也要证明“冷缩”，故操作方法为：将干燥管末端的导管A浸入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能观察到浸入水中的玻璃导管口有气泡冒出，停止加热后，玻璃导管内有水柱上升，且较长时间不会落，则表明该套装置的气密性良好；

（2）因为反应物为水蒸气与铁，所以圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热后的主要作用是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气；烧瓶底部应事先放置碎瓷片，放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生（或防止暴沸）；

（3）点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响，在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应，应该先点燃酒精灯，即酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；

（4）干燥管中盛装是的物质是碱石灰，作用是除去反应产生的氢气中的水蒸气；

（5）氢气的爆炸极限是4.0%～75.6%，就是说当氢气的含量在上述范围内的话就会引起爆炸，因此，点燃之前要检验纯度，目的是防止H2不纯而发生爆炸。