Question

20．用如图所示装置探究铁粉在高温下与水蒸气反应的实验

（1）仪器a的名称是圆底烧瓶．
（2）干燥管C内盛放的药品是碱石灰．
（3）装置D中的现象是硬质玻璃管中黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成；
（4）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（5）光装置B的玻璃管中固体的质量增加16g时，生成H₂在标准状况下的体积为22.4L．

Answer 1

分析 由图可知，A中加热提供水蒸气，在B中发生Fe与水蒸气的反应生成四氧化三铁和氢气，C中干燥管干燥氢气，产生氢气还原氧化铜，B中增重的质量其实就是氧的质量，以此来解答．

解答 解：（1）实验进行铁粉在高温下与水蒸气反应，则A的作用为提供水蒸气，所用玻璃仪器为圆底烧瓶，故答案为：圆底烧瓶；
（2）C中药品为碱石灰，可干燥氢气，故答案为：碱石灰；
（3）D中是氢气还原氧化铜得到铜和水即H₂+CuO$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Cu+H₂O，所以硬质玻璃管中黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成，
故答案为：硬质玻璃管中黑色固体变为红色，硬质玻璃管右端管壁有液滴生成；
（4）在B中Fe与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（5）B中反应方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，所以B中增重的质量其实就是氧的质量，B的玻璃管中固体的质量增加16g，即氧元素的质量为16g，物质的量为1mol，氧元素来源于水，水中氢原子与氧原子的物质的量之比为2：1，所以氢原子的物质的量为2mol，则参加反应的水有1mol，根据关系式H₂O～H₂可知产生的氢气为1mol，在标况下的体积为22.4L，
故答案为：22.4L．

点评 本题考查性质实验的设计，为高频考点，把握发生的反应及装置的作用为解答关键，侧重分析与实验能力的考查，计算时方法有多种，注意技巧，题目难度不大．