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,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,就可以完成高温下“Fe与水蒸气的反应实验”. 请回答该实验中的问题.
(1)写出该反应的化学方程式______,其中氧化剂是______,还原剂是______.8.4g铁粉参加反应,转移电子______mol.
(2)玻璃管中石棉绒的作用是______,实验开始时应先点燃______,实验结束时应先熄灭______.
(3)圆底烧瓶中盛装的水,该装置受热后的主要作用是______;烧瓶底部应事先放置______,其作用是______.
(1)铁与水蒸气发生氧化还原反应:3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2,根据化合价升降来判断氧化剂和还原剂.因铁的化合价升高,所以铁作还原剂,水中氢的化合价降低,水作氧化剂;根据3Fe+4H2O(g) △ .
Fe 3O4+4 H2;方程式中反应3mol铁原子转移8个电子,设转移电子物质的量为X, △ .
3Fe≈8e-
3×56 8
8.4g x
=3×56 8.4g 8 x
解得:x=0.4mol,
故答案为:3Fe+4H2O(g)
Fe 3O4+4H2;H2O;Fe;0.4; △ .
(2)增大铁粉与水蒸气的接触面;点燃加热仪器的顺序要考虑实验的安全性和对实验结果的影响,在本实验中为了防止铁与空气中的氧气在加强热的条件下反应,应该先点燃酒精灯,
故答案为:铁粉的载体,增大铁粉与水蒸气的接触面;酒精灯;酒精喷灯;
(3)因为反应物为水蒸气与铁,所以这里加热的目的就是提供水蒸气,烧瓶底部应事先放置碎瓷片,放碎瓷片的目的是防止沸腾事故发生,
故答案为:为实验提供水蒸气;碎瓷片;防止暴沸.