Question

【題目】某校化學小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)

(1)燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是_________________________________。

裝置B中發生反應的化學方程式是___________________________________。

(2)如果要在C處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進行________________________， 裝置E中的現象是_____________________________________________________。

Answer 1

【答案】防止暴沸 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 驗純 黑色固體變紅，玻璃管E右側內壁有水珠出現

【解析】

(1)加熱液體時可能會發生劇烈沸騰現象，加入碎瓷片可防止暴沸；B中Fe與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣；

(2)氫氣具有可燃性，若不純氫氣點燃時可能發生爆炸；H2具有還原性，H2與灼熱的CuO發生氧化還原反應，生成Cu、水。根據產物的狀態、顏色分析。

(1)燒瓶中碎瓷片的作用是防止暴沸，裝置B中發生反應的化學方程式是3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；

(2)鐵與水蒸氣反應產生氫氣，氫氣是可燃性氣體，若氫氣不純點燃時可能發生爆炸，所以如果要在C處玻璃管處點燃該氣體，則必須對該氣體進行驗純；在E中氫氣還原CuO生成Cu、水，反應方程式是：H2+CuOCu+H2O，反應前CuO是黑色固體，反應后變為紅色的Cu單質；反應產生的水在玻璃管末端遇冷變為液態水，因此觀察到現象是：固體由黑色逐漸變紅色，在玻璃管E右側內壁有水珠出現。