重难点四铁与水蒸气反应.pdf

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1、第 1 页 共 6 页 重难点四铁与水蒸气反应 【要点解读】 1、通常铁与冷水和热水均不反应，但铁可与水蒸气反应。 方法方法一方法二 实验装置 气体 用小试管收集一试管气体， 点燃，听 到轻微噗声，证明产生了氢气。 用火柴点燃肥皂泡，听到爆鸣声， 证明生成了氢气。 实验结论3Fe+4H2O(g) 高温 Fe3O4+4H2 【特别提醒】 （1）很活泼金属 ( 如 Na)与水反应生成碱，而铁与水反应生成Fe3O4。 （2）金属越活泼与水反应越容易，钠能与冷水反应，镁能与热水反应 生成 Mg(OH)2和 H2 ，铁只能与水蒸气在高温下反应。 【重难点考向一】反应原理分析 【例 1】 高温下， Fe与

2、水蒸气反应生成 Fe3O4和 H2 下列有关该反应的说法正确的是( ) AH2O是还原剂 BFe被氧化 CH2O发生氧化反应 DFe得到电子 【重难点考向二】铁与水反应的实验探究 【例 2】在常温下， Fe 与水并不发生反应，但在高温下，Fe 与水蒸气可以发生反应， 应用下列装置，在硬质玻璃管中放入还原铁粉和 石棉绒的混合物， 加热，并通入水蒸气， 即可以 完成高温下 Fe 与水蒸气的反应实验 请回答下列问题： （ 1 ） 写 出 反 应 的 化 学 方 程 式 _ ； （2）圆底烧瓶中盛装的是水，该装置受热 后的主要作用是 _ ； （ 3 ） 酒 精 灯 和 酒 精 喷 灯 点 燃 的 顺

3、序 是 _， 理 由 是 _ ； （4）试管收集到的气体是 _；如果要在 A处点燃气体，则必须对该气体进 行_ 。 【趁热打铁】 第 2 页 共 6 页 1下列叙述中正确的是 ( ) A将高温水蒸气通过炽热的铁粉，铁粉变红色 B向 Fe(OH)3胶体中滴加稀 H2SO4，先出现沉淀，后沉淀溶解 C 向 FeCl2溶液中加入几滴 KSCN 溶液，溶液变为血红色，则FeCl2溶液完全变质 D 铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 2下列关于铝和铁及其化合物的叙述正确的是( ) 高温下，铁和水蒸气反应可以制得氧化铁 高温下，铝和氧化铁反应可以制得单质铁 向 FeSO 4溶液中加入 NaOH 溶液，充

4、分振荡后，可以制得Fe(OH)2 铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属 Al2O3的熔点很高，是一种较好的耐火材料 A B C D 3在常温下， Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe 与水蒸气可发生反应应用下列装 置，就可以完成高温下“ Fe 与水蒸气的反应实验”请设计实验，证明还原铁粉与水 蒸气能够发生反应； （ 1 ） 铁 粉 与 水 蒸 气 反 应 的 化 学 方 程 式 是 ： _ ；并指明该氧化还原反应 的还原剂是_ ，氧化剂是 _； （2）实验前必须对整套装置进行的操作是 _ ； （3）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是_ ； （4）停止反应，待装置冷却后，取出反

5、应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫酸充 分反应，过滤 简述检验所得滤液中Fe 3+的操作方法：_ _。 4用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生 成的氢气。请回答下列问题： （1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _ _ 。 （2）干燥管C 内盛放的药品是_。干燥管的 _(填“m ”或“n”)端与导管口 g 相连接。 （3）若收集到标准状况下的H2为 22.4 L ，则参加反应的铁粉的质量为_g。 （4）当固体质量增加32 g 时，生成 H2的质量为 _g。 重难点四铁与水蒸气反应 【要点解读】 第 3 页 共 6 页 1、通常铁与冷水和热水均不反应

6、，但铁可与水蒸气反应。 【特别提醒】 （1）很活泼金属 ( 如 Na)与水反应生成碱，而铁与水反应生成Fe3O4。 （2）金属越活泼与水反应越容易，钠能与冷水反应，镁能与热水反应 生成 Mg(OH)2和 H2 ，铁只能与水蒸气在高温下反应。 【重难点指数】 【重难点考向一】反应原理分析 【例 1】 高温下， Fe与水蒸气反应生成 Fe3O4和 H2 下列有关该反应的说法正确的是( ) AH2O是还原剂 BFe被氧化 CH2O发生氧化反应 DFe得到电子 【答案】 B 【解析】反应 3Fe+4H2O(g) 高温 Fe3O4+4H2中，氢元素化合价由H2O中+1价降低为 H2中 0 价，故 H2O

7、是氧化剂被铁还原发生还原反应，生成还原产物氢气；铁元素化合价由 Fe 中的价升高为Fe3O4中+2、+3 价，Fe 失电子是还原剂被氧化发生氧化反应，得 到氧化产物 Fe3O4，故选 B。 【名师点睛】 所含元素化合价降低反应物是氧化剂被还原生成还原产物，所含元素化合 价升高的反应物是还原剂被氧化得到氧化产物，标注反应前后元素化合价变化分析 判断。 【重难点考向二】铁与水反应的实验探究 【例 2】在常温下， Fe 与水并不发生反应，但在高温下，Fe 与水蒸气可以发生反应， 应用下列装置， 在硬质玻璃管中放入还原铁粉和石棉绒的混合物，加热，并通入水 蒸气，即可以完成高温下Fe 与水蒸气的反应实验

8、 请回答下列问题： （1）写出反应的化学方程式_ ； 第 4 页 共 6 页 （ 2 ） 圆 底 烧 瓶 中 盛 装 的 是 水 ， 该 装 置 受 热 后 的 主 要 作 用 是 _ ； （ 3 ） 酒 精 灯 和 酒 精 喷 灯 点 燃 的 顺 序 是 _， 理 由 是 _ ； （4）试管收集到的气体是 _；如果要在 A处点燃气体，则必须对该气体进 行_ 。 【答案】（ 1）3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 (2提供水蒸气 ) （3） 酒精灯；产生的水 蒸气赶走管内的空气，防止铁与氧气反应（4）H2验纯 【名师点睛】（ 1）生成物是四氧化三铁和氢气； （2）反应物为水蒸气与铁，水受热形

9、成水蒸气； （3）如果在一套装置中需要两处加热，一定要注意点燃加热仪器的顺序，一般是根据 实验的安全性和对实验结果的影响来考虑； （4）点燃氢气前一定要检验纯度，防止发生爆炸 【趁热打铁】 1下列叙述中正确的是 ( ) A将高温水蒸气通过炽热的铁粉，铁粉变红色 B向 Fe(OH)3胶体中滴加稀 H2SO4，先出现沉淀，后沉淀溶解 C 向 FeCl2溶液中加入几滴 KSCN 溶液，溶液变为血红色，则FeCl2溶液完全变质 D 铝在空气中耐腐蚀，所以铝是不活泼金属 【答案】 B 2下列关于铝和铁及其化合物的叙述正确的是( ) 高温下，铁和水蒸气反应可以制得氧化铁 高温下，铝和氧化铁反应可以制得单质

10、铁 向 FeSO4溶液中加入 NaOH 溶液，充分振荡后，可以制得Fe(OH)2 铝制品在生活中被广泛使用，说明铝是一种不活泼的金属 Al2O3的熔点很高，是一种较好的耐火材料 A B C D 第 5 页 共 6 页 【答案】 B 【解析】高温下，铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，生成的不是氧化铁，故 错误；高温下，铝和氧化铁能发生铝热反应，铝能将铁从氧化物中置换出，故 正确；向 FeSO4溶液中加入 NaOH 溶液，生成的 Fe(OH)2极易被氧化为 Fe(OH)3， 故经充分震荡后得到的是Fe(OH)3，故错误；铝在空气中极易生成一层致密的 氧化膜；，保护着内层的铝不被氧化，所以铝制品比

11、较耐腐蚀，但这并不能说明铝 不活泼，故错误； Al2O3的熔点很高，是一种常用的耐火材料，故正确；故选 B。 3在常温下， Fe与水并不起反应，但在高温下，Fe 与水蒸气可发生反应应用下列装 置，就可以完成高温下“ Fe 与水蒸气的反应实验”请设计实验，证明还原铁粉 与水蒸气能够发生反应； （1）铁粉与水蒸气反应的化学方程式是：_ ；并指明该氧 化还原反应的还原剂是 _ ，氧化剂是 _； （2）实验前必须对整套装置进行的操作是 _ ； （3）证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法是_ ； （4）停止反应，待装置冷却后，取出反应过的还原铁粉混合物，加入过量的稀硫 酸 充 分 反 应 ， 过 滤 简

12、 述 检 验 所 得 滤 液 中Fe 3+ 的 操 作 方 法 ： _ 。 【答案】（ 1）3Fe+4H2O 高温 Fe3O4+4H2 Fe H2O （2） 检验装置的气密性 （3）检验是否有H2产生（4）滤液中加硫氰化钾溶液，若溶液显红色，说明 存在 Fe 3+ 4用如图装置进行铁粉在高温下与水蒸气反应的实验，并用简单的方法收集、检验生 成的氢气。请回答下列问题： 第 6 页 共 6 页 （1）写出铁在高温下与水蒸气反应的化学方程式： _。 （2）干燥管 C内盛放的药品是 _。干燥管的 _(填“m ”或“n”)端 与导管口 g 相连接。 （3） 若收集到标准状况下的H2为 22.4 L，则参加反应的铁粉的质量为_g。 （4）当固体质量增加32 g 时，生成 H2的质量为 _g。 【答案】 （1）3Fe4H2O(g) 高温 Fe3O44H2 （2）无水 CaCl2( 或 P2O5或碱石灰 ) m （3）42 （4）4 【解析】 （3）由 3Fe4H2O(g) 高温 Fe3O44H2 356 g 422.4 L m 4.2 g 22.4 L （4） 固体质量增加是因为Fe 生成了 Fe3O4，增加的质量为氧的质量，故氢气的质量 为：m (H2) 32 162 g4 g 。