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．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

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．

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）写出该反应的反应方程式：

3Fe+4H₂O(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂

3Fe+4H₂O(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂

；并指明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气密性检查，操作方法是
______
（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）酒精灯和酒精喷灯点燃的顺序是______，为什么？______．
（5）干燥管中盛装是的物质是______，作用是______．
（6）试管中收集气体是______，如果要在a处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行______，方法是______．这一操作的目的是______．

Answer 1

（1）铁与水蒸气发生氧化还原反应，考虑生成物应该是氢气和铁的氧化物，还原剂的判定方法是与氧结合的物质，这里就是铁，氧化剂是失去氧的物质，这里是水．故答案为：3Fe+4H₂O(高温.)/()Fe₃O₄+4H₂  铁  水
（2）检查装置的气密性一般根据热胀冷缩的原理用加微热的方法：答案为：在玻璃管口A处接一段乳胶管，乳胶管头上连一段玻璃管，并将管口没入水中，用酒精灯火焰微热烧瓶底部，如果能够观察到没入水中的玻璃管口有气体逸出，停止加热后，玻璃管内有水柱上升，且较长时间水柱不回落，则标明该套装置气密性良好．
（3）因为反应物为水蒸气与铁，所以这里加热的目的就是提供水蒸气，放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生．答案为：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
（4）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．故答案为：先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；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．
（5）干燥氢气可以用碱石灰干燥剂．故答案：碱石灰  除去反应产生的H₂中的水蒸气
（6）点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸．
故答案为：氢气；
验纯；
用试管收集一试管气体，靠近酒精灯火焰，如果发出的声音是“啪”的爆鸣声，则证明产生的氢气不纯（含有氧气），如果是“噗”的声音，则证明是纯净的氢气；
防止点燃时，氢气因含有氧气而爆炸．