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水蒸氣與鐵粉發(fā)生置換反應實驗

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1、 水蒸氣與鐵粉發(fā)生置換反應實驗 高中化學教材上關(guān)于水蒸氣與鐵粉發(fā)生置換反應的實驗,如果按照教材上的裝置示意圖組裝儀器,則很難做成。分析其原因是水蒸氣通過鐵粉石棉絨時,把鐵粉石棉絨的溫度降低了許多,大量的水蒸氣進入干燥球,致使干燥劑(無水氯化鈣)變成糊狀,反應不能進行。筆者做了如下改進實驗就能順利完成: 1類教材上的裝置示意圖組裝儀器(如右圖所示) 在制取水蒸氣的燒瓶上改加一只雙孔橡膠塞,一個孔用導管與裝鐵粉石棉絨的玻璃管連接,另一個孔裝上玻璃導管,再連接5cm長的乳膠管,用彈簧夾夾住乳膠管。開始加熱燒瓶和裝鐵粉石棉絨的玻璃管時,先把燒瓶上夾乳膠管的彈簧夾取下,讓水蒸氣排

2、到空氣中,當鐵粉石棉絨被酒精噴燈燒成紅熱狀態(tài)時,用彈簧夾夾住向空氣中排水蒸氣的乳膠管,大量水蒸氣和鐵粉石棉絨接觸,水蒸氣和鐵粉發(fā)生置換反應,成功地完成實驗。 2 在教材上的裝置示意圖基礎(chǔ)上作四處改動(如右圖所示) ①酒精噴燈使用時預熱時間太長,并發(fā)出呼呼的響聲,干擾課堂教學,改用高溫防風酒精燈使實驗時間大大縮短,全實驗過程無聲、安全。 ②因為燒瓶太大,把水加熱沸騰需要較長時間,改燒瓶為試管,試管上加雙孔膠塞,一個孔用導管與裝鐵粉石棉絨的玻璃管連接,另一個孔裝上玻璃導管,再連接5cm長的乳膠管,用彈簧夾夾住乳膠管。 ③原示意圖上干燥球里的干燥劑長時間使用容易成糊狀,氣體不能暢通。去掉干燥球,改向下排空氣法收集氫氣為排水法收集。 ④裝鐵粉的玻璃管傾斜,可以避免水流到熾熱的玻璃管上,玻璃管炸裂。 3、圖3實驗法與圖2相似,結(jié)構(gòu)更緊湊一些。 筆者按圖1、2、3裝置做該實驗,2~3min左右即可順利快速完成。成功的關(guān)鍵是先使鐵粉獲得高溫再輸入水蒸氣,過早輸入水蒸氣會降低鐵粉溫度,致使實驗失敗。 ▲ 探究實驗設(shè)想提示 ① 3Fe + 4H2O(g) 4Fe3O4 + H2↑,如何證明有Fe3O4生成? ② 鎂在沸水中燃燒;③鎂在水蒸氣中燃燒。

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