[题目]已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应.所得黑色固体产物的成分不同.某化学小组的同学为测定该固体产物的组成.称取168mg纯铁粉.按下列步骤进行实验:①如图所示连接好装置检查气密性装入药品②打开K.加热某装置.一段时间后.再加热另一装置,③反应完成后.关闭K.停止加热.冷却后读取收集到的气体的体积回答下列问题:(1)实验中先点燃处的酒精灯.该操作在将D中� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中化学 > 题目详情

【题目】已知铁粉与水蒸气在不同温度下反应，所得黑色固体产物的成分不同，某化学小组的同学为测定该固体产物的组成，称取168mg纯铁粉，按下列步骤进行实验：

①如图所示连接好装置检查气密性装入药品

②打开K，加热某装置，一段时间后，再加热另一装置；

③反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积

回答下列问题：

(1)实验中先点燃___________处的酒精灯，该操作在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之______ (填“前”或“后”)

(2)下列实验操作的目的是：

①将铁粉和石棉绒混合均匀___________；

②关闭K___________。

(3)判断铁粉与水蒸气反应已经完成的现象是___________。

(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该同学的理由是___________。

(5)用改进后的正确装置进行实验，收集到气体的体积为67.2mL(已换算成标准状况)，则固体产物的组成为___________。

【答案】A 后增大铁粉与水蒸气的接触面积，以便充分反应防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定量筒内液面不再发生变化若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；若导管太长，导管不易插入量筒中，也不易从量筒中取出 FeO

【解析】

(1)在装置内含有空气，空气与Fe在加热时会发生化学反应，所以要先加热A处酒精灯，使装置内充满水蒸气，然后再加热B处酒精灯；加热A处酒精灯应该在收集H2的操作之后进行；

(2)从物质的存在状态及影响化学反应速率的角度分析；从压强影响物质的收集及纯度分析操作目的；

(3)反应产生的H2是难溶于水的气体，若反应不再发生，则无氢气产生；

(4)从气体体积的热胀冷缩及操作的难易分析；

(5)先计算Fe、H2的物质的量，根据H2是Fe与水反应的产物计算生成氧化物的化学式。

(1)装置中的空气与Fe会发生反应，影响实验测定，因此要先加热A处的酒精灯，用水蒸气排出装置内的空气，以防铁粉受热后与空气反应；因反应后装置内会留有H2，必须将装置内的气体全部收集到量筒中，否则所测气体的体积将偏小，故加热A前要先把D处收集装置安装好，即点燃A处酒精灯在将D中的导管伸入量筒中准备收集气体之后进行；

(2)①Fe是固体物质，为增大水蒸气与Fe粉反应的接触面积，可以使用石棉绒，使Fe粉附着在石棉绒上；

②反应完成后，关闭K，停止加热，冷却后读取收集到的气体的体积，关闭K目的是防止冷却时，装置内的压强下降过快将空气吸入装置，影响H2体积的测定；

(3)铁粉与水蒸气生成黑色产物，与铁粉的颜色不易区分，只能根据反应产生的H2的难溶性，用不再产生气体，即气体的体积不发生变化作为反应完成的标志；

(4)有同学认为用D装置测量气体的体积时，伸入量筒中的导管应适当加长，该原因是反应是在加热时进行的，产生的氢气在温度高时体积大，当温度降低时体积减小，若导管太短，冷却时，气体不能回流，导致气体体积偏大；但是若导管太长，导管就不易插入量筒中，反应结束时导气管也不易从量筒中取出；

(5)n(Fe)=0.168g÷56g/mol=0.003mol，n(H2)=0.0672L÷22.4L/mol=0.003mol，n (Fe)：n (O) =1：1，所以根据电子守恒、元素守恒，可得反应方程式为Fe+H2O(g)FeO+H2，则所得固体化学式为FeO。

练习册系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>