Question

【題目】在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應的逆反應，生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應活性，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"，實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸，其他試劑自選（裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設備等在圖中均已略去）。

按要求填寫下列空白：

（1）實驗進行時試管A中應加入的試劑是__________；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型管G中應加入的試劑是____________；長頸漏斗H中應加入____。

（3）兩套裝置中,在實驗時需要加熱的儀器是（填該儀器對應的字母）____________。

（4）試管E中發(fā)生反應的化學方程式是______________________________。

（5）為了安全,在E管中的反應發(fā)生前,在F出口處必須_____；E管中的反應開始后,在F出口處應____________。

Answer 1

【答案】 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 固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑) 6摩/升HCl A、B、E 檢驗氫氣的純度 點燃氫氣

【解析】(1)根據(jù)題干中所提供的物質(zhì)可以推斷出第一步實驗中除了生成四氧化三鐵外還會生成氫氣，發(fā)生的反應為鐵在高溫和水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H2O4H2+Fe3O4；試管A是鐵與水蒸氣反應的裝置，故在A中裝的應該是普通鐵粉，在反應過程中 要生成氫氣，所以D是用來收集氫氣的，燒瓶的作用就是加熱液體或者對液體進行蒸餾，所以這里蒸餾瓶所起的作用就是產(chǎn)生水蒸氣．為了防止向試管中通入水蒸氣使試管驟冷，引起水的倒流從而在試管和收集氣體的試管中間加上了燒瓶，保證實驗安全；A中是鐵和水蒸氣的反應；B中為產(chǎn)生水蒸氣的裝置，C為安全瓶防止倒吸的作用，D中收集的是氫氣，故答案為：普通鐵粉(或鐵粉)；產(chǎn)生水蒸氣；防止水倒吸(或用作安全瓶)；氫氣；

(2)裝置I是用來制取氫氣的裝置，所以裝置H是用來添加鹽酸的，F中發(fā)生反應：Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O；由于使用的是稀鹽酸來制取氫氣，所以在產(chǎn)生氫氣的同時可能帶出部分水蒸氣和氯化氫氣體，故在U型管中加入固體來干燥氣體，吸收氯化氫和水蒸氣，所以U型管中為固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑)，故答案為：固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑)；6摩/升鹽酸；

(3)反應是在高溫的條件下反應的，所以A和F裝置要加熱，同時反應需要水蒸氣的參加，故B也需要加熱，故答案為：A、B、E；

(4)依據(jù)裝置和實驗目的分析，試管E中發(fā)生反應是氫氣還原四氧化三鐵的反應，反應的化學方程式是：Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O，故答案為：Fe3O4+4H2 3Fe+4H2O；

(5)氫氣是可燃性氣體，做氫氣的性質(zhì)實驗時必須保證氫氣是純凈的，為了安全，在E管中的反應發(fā)生前，在F出口處必須進行氣體驗證純度；E管中的反應開始后，在F出口處應點燃氫氣，避免排放到空氣中遇火爆炸；故答案為：檢驗氫氣的純度；點燃氫氣。