Question

【题目】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：
（2）如何检验该装置的气密性
（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

Answer 1

【答案】
（1）3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2
（2）把导管口的下端浸入水中，用双手紧握烧瓶的外壁，如果观察到导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好
（3）提供反应的水蒸气；防止爆沸
（4）先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2的反应
【解析】解：（1）铁和水蒸气反应，铁的化合价升高，铁作还原剂，水中氢的化合价降低，水作氧化剂，反应的化学方程式为：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 ， 所以答案是：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；（2）检查装置气密性的方法是：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握烧瓶的外壁，如果观察到导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好．所以答案是：把导管口的下端浸入水中，用双手紧握烧瓶的外壁，如果观察到导管口有气泡冒出，且松手后导管内形成一段水柱，则气密性良好；（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，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，
所以答案是：提供反应的水蒸气； 防止爆沸；（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，产生水蒸气后，排掉硬质玻璃管内空气，再点燃酒精喷灯，
所以答案是：先点燃酒精灯，产生水蒸气后，再点燃酒精喷灯；防止先点燃酒精喷灯导致Fe与O2的反应．