Question

【題目】在常溫下，Fe與水并不起反應，但在高溫下，Fe與水蒸氣可發生反應用下列裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下“Fe與水蒸氣的反應實驗”．
請回答該實驗中的問題．

（1）寫出該反應的反應方程式：
（2）如何檢驗該裝置的氣密性
（3）圓底燒瓶中盛裝的水，該裝置受熱后的主要作用是；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是 ．
（4）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是 ， 為什么

Answer 1

【答案】
（1）3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2
（2）把導管口的下端浸入水中，用雙手緊握燒瓶的外壁，如果觀察到導管口有氣泡冒出，且松手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好
（3）提供反應的水蒸氣；防止爆沸
（4）先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；防止先點燃酒精噴燈導致Fe與O2的反應
【解析】解：（1）鐵和水蒸氣反應，鐵的化合價升高，鐵作還原劑，水中氫的化合價降低，水作氧化劑，反應的化學方程式為：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 ， 所以答案是：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；（2）檢查裝置氣密性的方法是：把導管口的下端浸入水中，用雙手緊握燒瓶的外壁，如果觀察到導管口有氣泡冒出，且松手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好．所以答案是：把導管口的下端浸入水中，用雙手緊握燒瓶的外壁，如果觀察到導管口有氣泡冒出，且松手后導管內形成一段水柱，則氣密性良好；（3）因為反應物為水蒸氣與鐵，所以這里加熱的目的就是提供水蒸氣，燒瓶底部應事先放置碎瓷片，放碎瓷片的目的是防止沸騰事故發生，
所以答案是：提供反應的水蒸氣； 防止爆沸；（4）點燃加熱儀器的順序要考慮實驗的安全性和對實驗結果的影響，在本實驗中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應，應該先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，排掉硬質玻璃管內空氣，再點燃酒精噴燈，
所以答案是：先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；防止先點燃酒精噴燈導致Fe與O2的反應．