Question

在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到鐵的化合物．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”．實驗中必須使用普通鐵粉和6mol/L的鹽酸，其它試劑自選(裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中已略去)

填寫下列空白：

(1)實驗進行時試管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)實驗時，U形管G中加入的試劑是________．長勁漏斗H中應(yīng)加入________．

(3)兩套裝置中，實驗時需加熱的儀器是________．

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

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

Answer 1

答案：略
解析：

(1)普通鐵粉；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)；6mol/L鹽酸． (3)A、B、E． (4) (5)檢驗氫氣的純度；點燃氫氣．

提示：

本題是一道以新實驗為命題素材的試題，它除了對考生相關(guān)化學(xué)知識的考查，更突出了對考生觀察能力、自學(xué)能力、實驗?zāi)芰�和思維能力的考查． 　　題目給出的制備方法是先把普通鐵粉與水蒸氣高溫反應(yīng)轉(zhuǎn)變成四氧化三鐵： 　　然后再將所得到的四氧化三鐵，在加熱的條件下，用氫氣還原而生成“引火鐵”： 　　而所用的氫氣應(yīng)該是題中提供的6mol/L鹽酸和較活潑的金屬(例如鋅)通過置換反應(yīng)生成的． 　　試題給出了兩個裝置圖，而且非常相似，因此具有一定的迷惑性．認真分析，聯(lián)系鹽酸和活潑金屬反應(yīng)生成的事實，不難看出，有長勁漏斗和園底燒瓶組成的裝置，可用來代替啟普發(fā)生器而用于制取．這樣圖中下面裝置可用來制取氫氣，并進行氫氣還原四氧化三鐵生成“引火鐵”的實驗．圖中上面裝置則用于鐵粉和水蒸氣的反應(yīng)實驗． 　　在上面裝置中，A中放置的是鐵粉，為了發(fā)生鐵和水蒸氣的反應(yīng)，一是試管A應(yīng)給以加熱，二是要向A通入水蒸氣．從圖中可以看出，與A相連的有燒瓶B和燒瓶C．如果燒瓶B是生成水蒸氣的裝置，則B中應(yīng)盛有水，并也需要加熱．這樣燒瓶C就起了安全瓶的作用，可以防止水槽中的水會直接倒吸入試管A中．如果把燒瓶C當(dāng)作水蒸氣發(fā)生裝置，那么進入試管A中的水蒸氣與鐵反應(yīng)后，生成的氫氣只能進入燒瓶B中．隨著反應(yīng)的進行，燒瓶B中的氫氣量逐漸增多，氣壓過大而會發(fā)生爆炸事故．因此，燒瓶B是水蒸氣發(fā)生裝置的判斷是正確的． 　　在上面裝置中，由于6mol/L鹽酸濃度較大，與鋅反應(yīng)生成氫氣中會混有氯化氫酸霧．為了防止酸霧進入試管E中與反應(yīng)，應(yīng)該除去氫氣中的HCl和水蒸氣，所以圖U形管C中應(yīng)加入干燥劑堿石灰．由于氫氣和反應(yīng)也需要高溫，所以試管E也是需要加熱的裝置．