铁粉与水蒸气反应实验的改进

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1、铁与水蒸气法应实验的改进铁粉与水蒸气反应的实验难度很大，长期以来很多人做不出这个实验。原因是这个实验用时长，成功率低，不安全（易炸裂试管）等。人民教育出版社新课标高中化学新教材必修1，把这个实验作为学生的科学探究内容，难度更大。我们经反复探索，对该实验做了一些 改进，取得了很好的效果。    1 实验器材     铁架台、烧瓶、具支试管、酒精灯（带风罩）、玻璃纤维    2 实验装置     A ：玻璃纤维B：还原铁粉    3 实验过程和方法    3.1 按图装配好仪器。    3.2 分别在250mL烧瓶中装入10mL水,在25mL具支试管底部加0。4g

2、~0.6g还原铁粉,然后塞入玻璃钎维( 稍微塞紧)，塞上橡皮塞,连接导管。（玻璃纤维应尽量靠近铁粉，通水蒸气的导管应尽量接近玻璃纤维。）    3.3 用酒精灯给烧瓶直接加热,待水沸腾，把水蒸气通入具支试管底部，然后用带风罩的酒和精灯给还原铁粉加热。    3.4约一分钟后,用15mL小试管收集氢气。    3.5 检验产生的氢气。试管口朝下，立即堵住管口,移近酒精灯，松开，使氢气燃烧,可听到较响的爆鸣声。    4 实验结果及讨论www.ks5u.com    4.1 不需喷灯及其配套仪器，降低了对实验仪器的要求也降低了实验难度。使条件差的学校也能做这个实验

3、。www.ks5u.com    4.2 安全且成功率高。玻璃纤维可以挡住冷凝水、防倒吸，从而可避免试管破裂；提高成功率，经过上百次试验，未出现一例失败作者简介：杨长军 湖南怀化人，西华师范大学04级化学课程与教学论研究生。    4.3 反应速度快、铁粉用量少。从通入水蒸气给铁粉加热到集满15毫升氢气（含水蒸气）仅需不到两分钟。我们探索了铁粉用量与反应时间的关系，列表如下：    铁 粉 质 量  （克） 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.4     第一次反应时间(秒) 91 40 45 99 68 66 54     第二次反应时间(秒

4、) 77 42 50 84 60 55 58     第三次反应时间(秒) 85 51 63 65 72 70 61       平均反应时间 （秒） 84 44 56 82 66 64 58     注：反应时间指加热一分钟后收集15毫升气体所需时间（水槽中开始冒气泡时取出收集试管）    从表中可以看出：铁粉只要0。2克就可完成实验，铁粉0。4——0。6克反应速度最快。可见，使用铁粉适度少量不仅节约药品而且反应速度更快。    4.4 用烧瓶制取水蒸气，不垫石棉网，直接加热。很多人认为而用烧瓶就必须用石棉网，其实给烧瓶加热有时也可不用石棉网。还有人认为产生

5、的水蒸气应控制流量和流速，结果产生的水蒸气量少、温度低，必须用喷灯给反应试管加热反应才能进行。经测定，如不垫石棉网，水蒸气从烧瓶经导管到达反应试管时温度有99OC；加了石棉网后，在反应试管中,水蒸气的温度降低到45℃左右！实验证明，水蒸气流速快、温度高是该实验用普通酒精灯（带风罩）加热就能快速反应的关键。    4.5 用具支试管，使冷凝水能随时流出。可在一定程度上防止冷凝水与铁粉相遇。     4.6 在反应试管中塞上玻璃纤维，也可以用脱脂棉代替 。玻璃纤维与试管壁应稍紧。这一反应的水蒸气不可避免地会冷凝成液态水，液态水可以冲散铁粉并降低铁粉的温度，而且与高

6、温的试管底部相遇易使试管破裂而使实验失败。玻璃纤维最好，可有效地挡住冷凝水，使之不与铁粉相遇，并可防止水倒吸，从而可以确保实验成功。