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铁与水蒸气反应方程式及实验现象

铁由于其比较活泼的金属性,在化学实验中常常被当做良好的还原剂被广泛运用。那么金属铁与水之间会有什么微妙的反应呢?今天小编就带大家学习一下铁和水蒸气的反应方程及现象~

铁与水蒸气反应方程式】3Fe + 4H2O =高温= Fe3O4 + 4H2

【实验所需的材料】铁粉,酒精灯,干燥管,试管,水,平底烧杯,铁架台

【铁与水蒸气知识点总结】

反应类型 置换反应,氧化还原反应
反应物 Fe,H2O
生成物 Fe3O4,H2
反应条件 高温
反应现象 铁变成黑色粉末状物质(Fe3O4),同时生成氢气

铁与水蒸气实验反应中可能会遇到的问题?

问:铁与水蒸气反应需要注意的事项有哪些?

答:在常温下铁与水不反应,在高温下铁与水蒸气发生反应。需要注意的事项有:

①试管口略向下倾抖。

②酒精灯先在放湿棉花的位置加热一会儿,待有部分水蒸气形成时,再将酒精灯移至放铁粉的位置加热。

③加热一会儿后再将导管插入到肥皂水中,因为出来的是空气。

④肥皂水不宜太稀,否则吹起的氢气泡太小,点燃时难以有较大的爆鸣声。

⑤实验结束时,应先从肥皂水中撤出导管,再移去酒精灯,以防产生倒吸现象。

问:铁与水蒸气反应干燥管中盛装的物质是什么,作用是什么?

答:干燥球内装的试剂是碱石灰,CaO、NaOH的混合物,用作干燥剂。

目的是除去气体中的水蒸气。因为最后要用点燃法确定H2的存在,如果H2中混有水蒸气,一是不容易点燃,二是无法确认试管中产生水雾的来源(来自H2燃烧,还是来自原有的水蒸气)

:铁与水蒸气反应实验中怎么对整套装置进行气密性检查?

答:把导管口的下端浸入水中,使用酒精灯对烧瓶底部微微加热,撤走酒精灯后,导管中能形成一段水柱,并且一段时间不下降,才能说明气密性好。

【实验小结】

从铁和水蒸气实验现象中我们可以知道,反应生成四氧化三铁和氢气但是这里需要注意的一点是,这里用到的是肥皂水不能用水来代替,所以要证明反应发生了,就要证明有生成物,所以肥皂水就是为了储存氢气的,吹起来的肥皂泡里就是储存了氢气,点火就会有爆鸣声证明生成了氢气,至于棉花是为了防止氢气吹出固体物质堵塞导管。

相关反应:

| 铁和氧气的反应

| 铁和氯气反应

 

 

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