Question

在常温下，Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe与水蒸气可发生反应，生成四氧化三铁，并置换出氢气。 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”。

请回答该实验中的问题。

(1)写出该反应的化学方程式：________________________________________；该氧化还原反应的还原剂是_______________，氧化剂是_______________ 。

(2)实验前必须对整套装置进行的操作是_______________________。

(3)圆底烧瓶中盛装的水，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_________________________________。

(4)干燥管中盛装是的物质是________（填写名称），作用是__________。

Answer

3Fe+4H2O==Fe3O4+4H2 Fe H2O 检查装置的气密性 提供水蒸气 防止暴沸 碱石灰 除去水蒸气

【解析】

（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应，生成四氧化三铁和氢气，据此书写化学方程式；还原剂的判定方法根据化合价升高的物质，氧化剂是化合价降低的物质；

（2）该反应物为水蒸气与铁，生成物种有氢气生成，所以实验前必须对整套装置进行气密性检查；

（3）反应物为水蒸气与铁，加热的目的为实验提供水蒸气；

（4）干燥管中盛装是的物质是碱石灰，作用是除去水蒸气。

（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应：3Fe+4H2O（g）Fe 3O4+4H2，根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂，因铁的化合价升高，所以铁作还原剂，水中氢的化合价降低，水作氧化剂，故答案为：3Fe+4H2O（g）Fe 3O4+4H2；Fe；H2O；

（2）铁和水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，该反应物为水蒸气与铁，生成物种有氢气，所以实验前必须对整套装置进行气密性检查，故答案为：检验装置的气密性；

（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是为硬质玻璃管内Fe与水蒸气的反应实验提供持续不断的水蒸气，故答案为：为实验提供提供持续不断的水蒸气； 防止暴沸事故的发生；

（4）干燥管中盛装是的物质是碱石灰，作用是除去水蒸气，故答案为：碱石灰；除去水蒸气。