Question

【題目】已知紅熱的鐵能與水蒸氣反應(yīng)生成氫氣�，F(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(jiǎn)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)怎樣用簡(jiǎn)單的方法檢驗(yàn)收集到的氣體是氫氣?簡(jiǎn)述實(shí)驗(yàn)操作步驟和現(xiàn)象：_____

(4)若收集到標(biāo)準(zhǔn)狀況下的H2 11.2 L,則參加反應(yīng)的鐵粉的質(zhì)量為____________g。

(5)當(dāng)固體質(zhì)量增加16 g時(shí)，生成H2的質(zhì)量為____________g。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O(g)= Fe3O4+4H2↑ 堿石灰 n 用拇指堵住試管口。試管口向上，靠近酒精燈火焰，松開拇指發(fā)出爆鳴聲，說明收集到的氣體是氫氣 21 2

【解析】

(1) 鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；

(2)干燥管C為吸收未反應(yīng)的水蒸氣，可用堿石灰干燥；為保證干燥效果，氣流的流向?yàn)楦稍锕艽罂谶M(jìn)，小口出；

(3)收集的氫氣在點(diǎn)燃時(shí)有爆鳴聲，則驗(yàn)證收集氣體為氫氣；

(4) 根據(jù)方程式計(jì)算；

(5)反應(yīng)前為Fe，反應(yīng)后為鐵的氧化物，固體增加的為O的質(zhì)量。

(1) 鐵在高溫下與水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，方程式為3Fe+4H2O(g)= Fe3O4+4H2↑；

(2)干燥管C為吸收未反應(yīng)的水蒸氣，可用堿石灰干燥；為保證干燥效果，氣流的流向?yàn)楦稍锕艽罂谶M(jìn)，小口出，即n進(jìn)m出；

(3)氫氣能夠與氧氣反應(yīng)，若收集的氣體在點(diǎn)燃時(shí)有爆鳴聲，則可驗(yàn)證收集氣體為氫氣；具體的操作及現(xiàn)象為：用拇指堵住試管口，試管口向上，靠近酒精燈火焰，松開拇指發(fā)出爆鳴聲，說明收集到的氣體是氫氣；

(4) 標(biāo)準(zhǔn)狀況下H2為11.2 L，即0.5mol，根據(jù)方程式3Fe+4H2O(g)= Fe3O4+4H2↑可知，參加反應(yīng)的Fe為0.375mol，m=nM=0.375mol×56g/mol=21g；

(5)反應(yīng)前為Fe，反應(yīng)后為鐵的氧化物，固體增加的為O的質(zhì)量，固體質(zhì)量增加16 g時(shí)，n（O）=1mol，根據(jù)原子守恒可知，反應(yīng)的Fe3O4為0.25mol，則生成氫氣的物質(zhì)的量為1mol，其質(zhì)量為2g。