Question

【題目】已知紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣。現(xiàn)用如圖所示裝置進(jìn)行鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的實(shí)驗(yàn)，并用簡單的方法收集、檢驗(yàn)生成的氫氣。請(qǐng)回答下列問題。

(1)寫出鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)的化學(xué)方程式:____________________________。

(2)干燥管C中盛放的藥品是__________，干燥管的_______(填“m”或“n”)端與g導(dǎo)管相連接。

(3)在D處畫出用試管收集氫氣的裝置圖(所需其他儀器自行選擇)。______________

(4)怎樣用簡單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣?簡述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象：______________。

(5)若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 22.4L，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為__________g。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 CaCl2或CaO和NaOH n 試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣 42

【解析】

（1）在高溫條件下水蒸氣與鐵反應(yīng)生成Fe3O4和H2；

（2）在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，所以干燥管C內(nèi)盛放的藥品是固體干燥劑CaCl2和CaO；

（3）由于產(chǎn)生的氫氣密度比空氣輕，所以收集時(shí)要用向下排空氣法；

（4）可以用點(diǎn)燃法檢驗(yàn)收集到的氣體是否是氫氣；

（5）根據(jù)反應(yīng)3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2計(jì)算。

（1）根據(jù)題目中提供的圖可以看出本題實(shí)驗(yàn)的原理是前面燒瓶中產(chǎn)生水蒸氣，經(jīng)過橫放的硬質(zhì)玻璃管，在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，發(fā)生的反應(yīng)為：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；

（2）在高溫條件下與鐵反應(yīng)，反應(yīng)后用干燥管除去多余的水蒸氣，所以干燥管C內(nèi)盛放的藥品是固體干燥劑CaCl2或CaO和NaOH，干燥管的n端與g導(dǎo)管相連接；

故答案為：CaCl2或CaO和NaOH；n；

（3）由于產(chǎn)生的氫氣密度比空氣輕，所以收集時(shí)要用向下排空氣法，則收集氫氣的裝置圖；

（4）可以用點(diǎn)燃法檢驗(yàn)收集到的氣體是否是氫氣．具體做法是試管口向下，用拇指堵住試管口，靠近火焰，松開拇指，能燃燒或發(fā)出爆鳴聲，說明收集的氣體是氫氣；

（5）根據(jù)反應(yīng)3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2可知，若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的 22.4L，則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為×56g/mol=42g。