高中化学 第三章 非金属及其化合物 重难点四 铁与水蒸气反应（含解析）新人教版必修1.doc

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。【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)fe3o4+4h2中，氢元素化合价由h2o中+1价降低为h2中0价，故h2o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+4h2ofe3o4+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】b2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 【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，过滤简述检验所得滤液中fe3+的操作方法：_。【答案】（1）3fe+4h2ofe3o4+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fe3+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。【答案】（1）3fe4h2o(g)fe3o44h2（2）无水cacl2(或p2o5或碱石灰)m（3）42（4）4【解析】（3