Question

【题目】在一定条件下，用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应，生成颗粒很细的铁粉，这种铁粉具有很高的反应活性，在空气中受撞击或受热时会燃烧，所以俗称“引火铁”。请分别用如下图所示的两套仪器装置，制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6 mol/L的盐酸，其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去)。

　　　

填写下列空白：

（1）进行实验时，试管A中应加入的试剂是______；烧瓶B的作用是______；烧瓶C的作用是______；在试管D中收集得到的是______(填名称)。

（2）实验时，U形管G中应加入的试剂是________；长颈漏斗H中应加入_______。

（3）两套装置中，在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)________。

（4）试管E中发生反应的化学方程式是_____________，为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须_____

（5）设计实验证明反应后A管固体中有Fe3+ ，简述必要的操作、现象_______

Answer 1

【答案】 普通铁粉(铁粉) 作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气) 防止倒吸 氢气 碱石灰 (或固体NaOH、CaO等碱性固体干燥剂) 6 mol/L盐酸 A、B、E Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g) 检验氢气的纯度 少量反应后A管固体与试管中，向其中加适量的稀盐酸溶解，再向其中滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，即证明有Fe3+ （其他合理答案亦可）

【解析】（1）铁和水蒸气反应生成四氧化化三铁和氢气，因此试管A中应加入铁粉，烧瓶B加入水，目的提供水蒸气，烧瓶C起到防倒吸的作用，最后产生的氢气用排水法收集；正确答案：普通铁粉(铁粉)；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)； 防止倒吸； 氢气。

（2）铁与6 mol/L的盐酸反应生成氢气，含有杂质气体氯化氢、水蒸气；混合气体通过装有碱石灰的装置G，除去氯化氢和水蒸气，得到纯净干燥的氢气；正确答案：碱石灰 (或固体NaOH、CaO等碱性固体干燥剂) ；6 mol/L盐酸。

（3）铁和水蒸气加热反应，A需要加热；B需要提供水蒸气，B需要加热；四氧化三铁与氢气加热反应，E需要加热；正确答案：A、B、E。

（4）试管E中为四氧化三铁与氢气加热反应生成铁和水，化学方程式为：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g)；为了安全，在反应发生前，需要检验氢气的纯度；正确答案：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g)；检验氢气的纯度。

（5）把反应后的产物加入稀盐酸中完全溶解，然后滴加硫氰化钾溶液，如果溶液变为血红色，证明含有Fe3+；正确答案：少量反应后A管固体与试管中，向其中加适量的稀盐酸溶解，再向其中滴加KSCN溶液，若溶液变血红色，即证明有Fe3+ （其他合理答案亦可）。