Question

在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的氧化物．該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng)，生成顆粒很細(xì)的鐵粉．這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒，所以俗稱“引火鐵”．請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”．實(shí)驗中必須使用普通鐵粉和6 mol·L^－1的鹽酸，其他試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)．

填寫下列空白：

(1)實(shí)驗進(jìn)行時試管A中應(yīng)加入的試劑是；燒瓶B的作用是________；燒瓶C的作用是________；在試管D中收集得到的是________．

(2)實(shí)驗時，U形管G中應(yīng)加入的試劑是________；長頸漏斗H中應(yīng)加入________．

(3)兩套裝置中，在實(shí)驗時需要加熱的儀器是(填該儀器對應(yīng)的字母)________．

(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時要加入少量硫酸銅溶液，其目的是________．

(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是________．

(6)為了安全，在E管中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須________；E管中的反應(yīng)開始后，在F出口處應(yīng)________．

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)普通鐵粉(或鐵粉)　作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣)　防止水倒吸(或用作安全瓶)　氫氣 　　(2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑)　6 mol·L－1　HCl 　　(3)A、B、E 　　(4)加快氫氣產(chǎn)生的速度 　　(5)Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O 　　(6)檢驗氫氣的純度　點(diǎn)燃?xì)錃?/P> 　　思路解析：首先明確本題涉及3個反應(yīng)， 　　即普通鐵粉的高溫氧化： 　　3Fe＋4H2OFe3O4＋4H2 　　F3O4的熱還原：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O 　　6 mol·L－1鹽酸與較活潑金屬(如鋅)制備上述反應(yīng)所需的還原劑氫氣： 　　Zn＋2HClZnCl2＋H2↑ 　　題目給出了兩個裝置圖，圖(1)內(nèi)有生成物排水取氣的裝置．圖(2)內(nèi)則有發(fā)生氫氣的裝置．因此，前者為制取Fe3O4的裝置，后者為制取“引火鐵”的裝置． 　　試管A里裝入的試劑是普通鐵粉，燒瓶B的作用是制水蒸氣，燒瓶C的作用是作為安全瓶防止水槽內(nèi)的冷水倒吸，收集到試管D內(nèi)的氣體是氫氣． 　　如果把燒瓶C作為水蒸氣的發(fā)生裝置(試管A中的長導(dǎo)管有迷惑作用)，則反應(yīng)中生成的氫氣無法排出，這樣一來，一方面使化學(xué)平衡不利于由鐵轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4反應(yīng)的進(jìn)行，另一方面將使A、B兩容器內(nèi)壓強(qiáng)過高而引起爆炸事故． 　　在圖(2)中，由于鹽酸較濃，與活潑金屬反應(yīng)所產(chǎn)生的氫氣中會帶有部分鹽酸酸霧，如不除去則會跟Fe3O4發(fā)生反應(yīng)，所以U形管中應(yīng)該用固體氫氧化鈉或氧化鈣、堿石灰等堿性干燥劑，以除去酸霧．6 mol·L－1鹽酸應(yīng)從長頸漏斗中加入作為氣體發(fā)生器的燒瓶內(nèi)，燒瓶B是水蒸氣發(fā)生器，為將其中的水變?yōu)樗�蒸氣需要加熱，普通鐵粉被水蒸氣氧化需在高溫下進(jìn)行，F(xiàn)e3O4被氫氣還原需在加熱條件下進(jìn)行，所以A、B、E都要加熱． 　　在燒瓶I中加入硫酸銅溶液，形成原電池，增大生成氫氣的反應(yīng)速率． 　　為安全起見，進(jìn)入試管內(nèi)的氫氣必須驗純，自導(dǎo)管F逸出的氫氣應(yīng)燃燒掉或?qū)С鍪彝猓�以免與室內(nèi)空氣形成爆炸混合物．