如何证明还原铁粉一定与水蒸气发生反应 还原铁粉与水蒸气的反应实验装置

作者&投稿:空律 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
通过一个实验可以证明还原铁粉一定与水蒸气发生反应。
仪器:
铁架台、大试管、铁夹、有孔橡胶塞、培养皿、坩埚钳、带防风罩的酒精灯、导管、橡胶管、玻璃棒、药匙、纸槽;
药品:
洗涤剂液、蒸馏水、脱脂棉、还原铁粉、火柴。
工件淬火是将钢铁制品加热到一定温度,保温后快速冷却以提高钢的强度和硬度,强化钢的性能的热处理工艺。工件是钢铁制品,水是碳钢常用的淬火介质。铁与冷水无明显的反应现象,有黑色物质生成。
铁与冷水无明显的反应现象,热水也无明显的反应现象。输送自来水和热水的铁管就是最好的例证。
铁与水蒸气在高温条件下是否发生了反应,从氧化还原理论分析,如果Fe与水蒸气的反应,Fe化合价将由0价升高,生成铁的化合物,那么哪种元素的化合价能降低,H元素。黑色物质是一种铁的化合物,铁的常见化合物有FeO,Fe2O3,Fe3O4,Fe(OH)2 ,Fe(OH)3,到底是哪一种,生成物除了铁的化合物,还有什么其他物质。从钠与水反应类推猜想:是铁的氢氧化物和氢气。
【猜想与假设】铁与水蒸气能在高温条件下发生反应,生成H2和铁的化合物。
【演示实验】铁粉在高温下与水蒸气反应:
脱脂棉用水浸湿后挤干,塞入试管底部,脱脂棉厚度1~2cm,铁粉1g,铁粉中心至棉花外沿距离为2cm。加热至试管壁上有细小的水滴时,将导气管伸入盛有洗涤剂液的培养皿中吹泡,当有大量气泡时,停止吹气泡。用点燃的火柴靠近气泡,有爆鸣声。说明产生的气体是氢气。经x射线衍射仪测定反应后固体物质,发现除铁粉外,有四氧化三铁生成。
这就证明了还原铁粉与水蒸气发生反应。

3Fe + 4H2O(g)= Fe3O4 + 4H2
(利用加热试管中还原铁粉时的余热使湿润的脱脂棉产生水蒸气,由于气体与铁粉表面接触,产生气体量不多,所以用吹肥皂泡的方式收集气体。)

1:质量减轻。Fe+H2O=Fe3O4+H2,有气体生成
2:生成物加入HCl,几乎没有气体生成,溶液呈黄色。(也可以用硫酸等别的酸)
3:将生成物放入试管,通入干燥的CO气体,发现有CO2生成,证明物体被还原,进一步证明Fe和水蒸气反应。(装置图应该知道吧,就是CO还原氧化铁的那个)

4:还可以用铁棒靠近若黑色粉末被吸起,则说明发生了反应,而且生成了物为四氧化三铁(四氧化三铁是磁铁矿,有磁性)
这大概应该是最简单,易操作的方法。

证明还原铁粉与水蒸气发生了反应的方法~

1:质量减轻。Fe+H2O=Fe3O4+H2,有气体生成
2:生成物加入HCl,几乎没有气体生成,溶液呈黄色。(也可以用硫酸等别的酸)
3:将生成物放入试管,通入干燥的CO气体,发现有CO2生成,证明物体被还原,进一步证明Fe和水蒸气反应。(装置图应该知道吧,就是CO还原氧化铁的那个)
4:还可以用铁棒靠近若黑色粉末被吸起,则说明发生了反应,而且生成了物为四氧化三铁(四氧化三铁是磁铁矿,有磁性)
这大概应该是最简单,易操作的方法。

实验室主要用以下两款装置来完成该实验。


铁粉在高温下与水蒸气反应:
脱脂棉用水浸湿后挤干,塞入试管底部,脱脂棉厚度1~2cm,铁粉1g,铁粉中心至棉花外沿距离为2cm。加热至试管壁上有细小的水滴时,将导气管伸入盛有洗涤剂液的培养皿中吹泡,当有大量气泡时,停止吹气泡。用点燃的火柴靠近气泡,有爆鸣声。
结论:高温条件下,铁粉和水蒸气反应生成氢气。
反应的方程式如下:

还原铁粉加水会产生氢气吗?
答:可以产生氢气,另外还有四氧化三铁 方程式如下:3Fe + 4H2O = Fe3O4 + 4H2 其中条件是高温

如何验证铁粉高温下与水蒸气反应生成四氧化三铁?
答:用硫酸溶解剩余固体。全溶解且无气泡。溶解得到的溶液分2份。一份加入硫氰酸钾,变红。另一份加入高锰酸钾,退色。则证明产物为四氧化三铁。

某研究性学习小组探究铁粉与水蒸气反应后的固体的组成,铁粉与水蒸气...
答:铁粉和水蒸汽之间发生的反应为:3Fe+4H2O(g) 高温 . Fe3O4+4H2,根据假设一:固体全部是Fe3O4 ;假设二:固体全部是Fe,确定假设三:固体是Fe3O4 和Fe的混合物,故答案为:3Fe+4H2O(g) 高温 . Fe3O4+4H2;Fe3O4 和Fe的混合物;探究1:取少量样品投入硫酸铜稀溶液中,...

铁粉氯化铵还原后处理方法
答:铁粉氯化铵还原后处理方法如下:1、产物溶于水,那在一定温度下过滤即可,滤饼用热水洗涤。2、产物不溶于水,但能水蒸汽蒸馏,即水蒸汽蒸馏得到产品。3、产物不溶于水,且不能水蒸汽蒸馏,加入疏水性溶剂(如甲苯、二甲苯)萃取,过滤,滤饼用热溶剂洗涤即可。

铁粉与水反应吗
答:Fe与高温水蒸气能较快反应,生成Fe3O4和H2,3Fe + 4H2O =高温= Fe3O4 + 4H2 Fe与冷水、热水均不能反应生成H2 Fe在潮湿的空气中,即与水和空气,会较快的腐蚀生锈,生成Fe2O3.xH2O

除去氧气和水蒸气为什么先用浓硫酸后用还原性铁粉?
答:再使用还原性铁粉。这是因为浓硫酸可以吸收水蒸气,而水蒸气中可能还含有氧气,如果先使用还原性铁粉,就可能会使氧气和水蒸气反应生成氢氧化铁等物质,从而影响去氧的效果。因此,先使用浓硫酸可以去除水蒸气和一部分氧气,然后再使用还原性铁粉去除剩余的氧气,从而保证反应在无氧条件下进行。

在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物,该氧化物又...
答:仔细观察两套实验装置,可发现左边装置有用排水法收集反应生成气体(D试管)一定是H2,由此确认左边装置为制取铁的氧化物,而右边装置用于制取“引火铁”,这是本题解题的突破口,然后综合运用有关实验的知识和技能,结合对装置图的观察加工,即可解题如下:(1)A中应加入普通铁粉,B是作为水蒸气发生器...

铁粉与水蒸汽反应的电子转移
答:铁粉和水蒸气发生反应,Fe发生氧化生成Fe3O4,而水蒸气发生还原生成氢气,因此电子转移是从Fe转移到了H上;方程式可以写作:3Fe + 4H2O(g) = Fe3O4 + 4H2;需要注意的是,这个问题不是单一的答案,如果是在高温下,和过热...

在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物.该氧化物又...
答:B中为产生水蒸气的装置,C为安全瓶防止倒吸的作用,D中收集的是氢气,故答案为:普通铁粉(或铁粉);产生水蒸气;防止水倒吸(或用作安全瓶);氢气;(2)装置I是用来制取氢气的装置,所以装置H是用来添加盐酸的,F中发生反应:Fe 3 O 4 +4H 2 高温 . 3Fe+4H 2 O;由于使用的...

水与铁粉的反应
答:要考虑!先点酒精灯,使水蒸气通过装置排走氧气,使铁不被氧气氧化!在点酒精喷灯