Question

【題目】應用下列裝置，在硬質玻璃管中放入還原鐵粉和石棉絨的混合物，加熱，并通入水蒸氣，就可以完成高溫下"Fe與水蒸氣反應的實驗"。

請回答該實驗中的問題。

（1）實驗前必須對整套裝置進行氣密性的檢查，操作方法是_____________。

（2）圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是_______________；燒瓶底部放置了幾片碎瓷片，碎瓷片的作用是_______________。

（3）酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是__________。

（4）干燥管中盛裝的物質可以是_____________，作用是__________。

（5）如果要在A處玻璃管口處點燃該氣體，則必須對該氣體進行_________，這一操作的目的_____。

Answer 1

【答案】將干燥管末端的導管A浸入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能觀察到浸入水中的玻璃導管口有氣泡冒出，停止加熱后，玻璃導管內有水柱上升，且較長時間不會落，則表明該套裝置的氣密性良好。 為硬質玻璃管內Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續不斷的水蒸氣 防止暴沸 先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈 堿石灰 除去產物H2中的水蒸氣 驗純 防止H2不純而發生爆炸

【解析】

（1）檢驗裝置氣密性的方法一般用微熱的方法，根據冒出的氣泡和回流的水柱來判斷；

（2）反應物為水蒸氣與鐵；放碎瓷片的目的是防止沸騰事故發生；

（3）如果在一套裝置中需要兩處加熱，一定要注意點燃加熱儀器的順序，一般是根據實驗的安全性和對實驗結果的影響來考慮；

（4）干燥管起干燥氫氣的作用，盛放固體干燥劑；

（5）點燃氫氣前一定要檢驗純度，防止發生爆炸。

（1）中學階段檢查裝置氣密性常用方法有兩種：一種是利用熱脹冷縮原理，另一種是利用氣壓原理。氣壓原理一般只有涉及到液體時才能用得到，這里顯然是利用熱脹冷縮原理。利用熱脹冷縮原理時要注意步驟一定要完整，既要證明“熱脹”，也要證明“冷縮”，故操作方法為：將干燥管末端的導管A浸入水中，用酒精燈火焰微熱燒瓶底部，如果能觀察到浸入水中的玻璃導管口有氣泡冒出，停止加熱后，玻璃導管內有水柱上升，且較長時間不會落，則表明該套裝置的氣密性良好；

（2）因為反應物為水蒸氣與鐵，所以圓底燒瓶中盛裝的是水，該裝置受熱后的主要作用是為硬質玻璃管內Fe與水蒸氣的反應實驗提供持續不斷的水蒸氣；燒瓶底部應事先放置碎瓷片，放碎瓷片的目的是防止沸騰事故發生；

（3）點燃加熱儀器的順序要考慮實驗的安全性和對實驗結果的影響，在本實驗中為了防止鐵與空氣中的氧氣在加強熱的條件下反應，應該先點燃酒精燈，即酒精燈和酒精噴燈點燃的順序是先點燃酒精燈，產生水蒸氣后，再點燃酒精噴燈；

（4）干燥管中盛裝是的物質是堿石灰，作用是除去反應產生的氫氣中的水蒸氣；

（5）氫氣的爆炸極限是4.0%～75.6%，就是說當氫氣的含量在上述范圍內的話就會引起爆炸，因此，點燃之前要檢驗純度，目的是防止H2不純而發生爆炸。