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铁与水蒸气反应实验的改进


实 验 研 究  铁 与水 蒸气 反 应 实 验 的 改进  洪长青 ,王玉琴  ( 口岸 中 学 ,江 苏泰 州 2 5 2) 23 1   摘要 : 为教材 中铁粉 与水蒸气 反应 的实 验选 用湿棉 花作为 水的载 体 , 认 看上去易操 作 , 实上 实验成 功率 低 。 用吸 附性 能高 、 事 选   热稳定 性好 的硅 胶作水 的载体 , 象更 加明显 , 现 实验 成 功率更 高。   关键 词 : 铁粉 ; 水蒸气 ; 胶 ; 硅 实验 改进  文章 编 号 : 10 — 6 92 1)— 0 9 0   0 5 6 2 (025 0 4 — 2 中 图分类 号 : G 3 . 6 38   文献 标 识 码 : B   1 问题的提 出   定、 有较 高的机械强度等。 加热到 10℃以上还可以稳  0 定住水分。 而且, 浸泡 过的硅 胶颗粒在高温下产生的水  蒸气 , 能不断与敷在 表面的铁粉充分接触 反应产 生氢  气。 这样改进后的实验反应速率快 , 果显著。 效   () 1 实验仪器及药品  酒精灯、 架台 ( 铁 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  沾 有还 原铁粉 的湿 润硅 胶颗 粒  高中化学必 修 ( ) 1人教 版 (0 7年 3 20 月第 3 , 版 以  下简称教 科 书) 5 第 0页第三 章金 属及其化合 物, 为了  研 究金 属与酸和水 的反应相关 知识 , 指导 学生探究铁  能否与水 蒸气反 应, 科书 中以科学探 究的形式 出现  教 铁粉与水蒸气反应 的简单实验装置 。   教科 书 中采用湿棉花作为水 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 , 我  们在课堂演示实验之后发现, 用该装置做 实验 , 成功率  低, 现象 不明显。 这是 由于棉 花的着火 点低 , 集中对其  加热会有燃烧 的可能; 二是加热湿棉花 时, 湿棉花 中的  水分易挥发 。 查阅资料 得知, 铁与水蒸气 反应 的温度 为  1 7   】 而水 的洗 点为 1 3 K『 ] , 33K , 7  川 远远低于该实验所需  肥 皂水  图 1 铁 与 水 蒸 气 反 应 实 验 装 置 图  的反应 温度。 因此, 当铁粉达 到反应 温度时, 湿棉花 中  的水分很可能早已挥发了o   2 实 验 的改 进  对照上 面所述 的实验 缺 陷, 想使该实验效 果 明  要 显, 关键在于水蒸气 的制得。 在实验探 索中, 起初考虑  加热装有水 的大试 管或烧瓶 , 以提供持 续稳定 的水蒸  气流 , 由于产生的水蒸气 过多, 但 气流较大 , 易导致试  管炸裂, 且产生 的氢气浓度下降 , 现象很不 明显。 针对  以上 问题, 想到 了用 固一 固加 热 的实验 装 置, 即用一  一 () 3 实验步骤与现象  ①将硅胶 颗粒放 入烧杯 中, 用热水浸润 ( 若能提前  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 1 0颗湿 润后 的硅 胶颗 粒与干  燥的大 约 12g ~  还原铁粉混合, 然后轻轻放人硬质玻璃  试 管底 部 。   种在 加热 条件下 能产生 或提 供 持续 水蒸 气 流的 固体  与铁粉混 合, 由固体受 热提供 水蒸气 再 与铁 粉反应。   这种载体要求 吸水性 能要好, 经

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