水蒸气,铁与水蒸气反应实验改善

更新时间:2025-01-12 点赞:33492 浏览:156558 作者:用户投稿原创标记本站原创

:教材中铁粉与水蒸气反应的实验选用湿棉花水的载体,看上去易操作,事实上实验成功率低。选用吸附性能高、热稳定性好的硅胶作水的载体,现象更加显著,实验成功率更高。
词:铁粉;水蒸气;硅胶;实验改善
文章编号: 1005–6629(2012)5–0049–02中图分类号: G63

3.8文献标识码: B

1 理由的
高中化学必修(1)人教版(2007年3月第3版,简称教科书)第50页章金属化合物,为了探讨金属与酸和水的反应知识,指导学生探究铁能否与水蒸气反应,教科书中以科学探究的形式出现铁粉与水蒸气反应的简单实验装置。
教科书中湿棉花水蒸气源,用酒精灯加热还原铁粉,看上去该实验的可操作性强。事实上,在课堂演示实验,用该装置做实验,成功率低,现象不显著。棉花的着火点低,对其加热会有燃烧的可能;二是加热湿棉花时,湿棉花水分易挥发。查阅得知,铁与水蒸气反应的温度为1173 K,而水的沸点为373 K,远远低于该实验所需的反应温度。,当铁粉达到反应温度时,湿棉花水分很可能早已挥发了。
2 实验的改善
对照上面所述的实验缺陷,使该实验效果显著,水蒸气的制得。在实验探讨中,起初考虑加热装有水的大试管或烧瓶,以持续稳定的水蒸气流,但产生的水蒸气过多,气流,易导致试管炸裂,且产生的氢气浓度下降,现象很不显著。理由,想到了用固—固加热的实验装置,即用在加热条件下能产生或持续水蒸气流的固体与铁粉混合,由固体受热水蒸气再与铁粉反应。载体要求吸水性能要好,经过阅读大量文献和深思小学英语教学论文总结,粗孔硅胶颗粒为载体(教科书中第76页有粗孔硅胶颗粒图片),粗孔硅胶又叫C型硅胶,是高活性吸附,(吸水量:块状≥76 % 、球状≥85 %、微球状≥90 %)属非晶态物质,其化学分子式为mSiO2·nH2O。不溶于水和任何溶剂,无毒无味,化学性质稳定。粗孔硅胶的化学组分和物理结构,决定了它具有特点:吸附性能高、热稳定性好、化学性质稳定、有较高的机械强度等。加热到100 ℃还稳定住水分。,浸泡过的硅胶颗粒在高温下产生的水蒸气,能不断与敷在表面的铁粉接触反应产生氢气。这样改善后的实验反应速率快,效果。
(1)实验仪器及药品
酒精灯、铁架台(带铁夹)、热水、还原铁粉、硅胶颗粒、大试管、肥皂水、导管、烧杯
(2)实验装置图
图1 铁与水蒸气反应实验装置图
(3)实验与现象
①将硅胶颗粒放入烧杯中,用热水浸润(若能提前一天将硅胶颗粒放入水中浸泡,效果会更好)。
②待实验时再捞出10颗湿润后的硅胶颗粒与干燥的大约1~2 g还原铁粉混合,然后轻轻放入硬质玻璃试管底部。
③搭建图1所示的装置,用酒精灯对试管底部加热,硅胶颗粒吸收的水在高温下变成水蒸气不断与还原铁粉接触反应,3分钟后便观察到氢气肥皂泡不断冒出或用火柴点燃肥皂水表面的气泡会有轻微的爆鸣声。
文献:
马世昌.无机化学反应[M].西安:陕西人民教育出版社,1995:1005.
沈钟.国产硅橡胶的稳定性探讨[J].化学学报,1983,(2).


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