Question

15．某校化学兴趣小组的同学在查阅资料时发现，H₂和CO都具有还原性，工业上常用于冶炼金属．该小组的同学为了探究H₂的还原性，他们设计了如下装置进行实验探究．

请你帮助该小组回答下列有关问题：
（1）实验室中选择装置A用于制备气体的条件是反应物为固体和液体，反应在常温下进行．
（2）该小组的同学用浓盐酸和锌粒来制取氢气，则从A中出来的气体常含有HCl、H₂O（填化学式），在探究氢气的还原性时必须除去这两种气体，以防对实验结果造成干扰，则装置C中盛放的是浓硫酸．
（3）在实验过程中可以观察到装置D中红色的固体粉末逐渐变成黑色，且装置E中浓硫酸增重．写出D中发生反应的化学方程式为3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．

Answer 1

分析 （1）根据装置的特点进行分析解答．
（2）从A中出来的气体常含有氯化氢气体和水蒸气，在探究氢气的还原性时必须除去这两种气体，以防对实验结果造成干扰，结合氯化氢可用氢氧化钠溶液来吸收，水蒸气可用浓硫酸来吸收，进行分析解答．
（3）根据在加热的条件下氢气具有还原性，分析在实验过程中观察到装置D的现象和发生的反应．

解答 解：（1）A是一种实验室制取气体的发生装置，属于固液常温型，即反应物为固体和液体，反应在常温下进行．
（2）由于浓盐酸具有挥发性，从A中出来的气体常含有氯化氢气体和水蒸气，在探究氢气的还原性时必须除去这两种气体，以防对实验结果造成干扰，氯化氢可用氢氧化钠溶液来吸收，水蒸气可用浓硫酸来吸收，但要注意要先通过氢氧化钠溶液，再通过浓硫酸，否则会再次引入水蒸气，故装置B中盛放的是氢氧化钠溶液，C中盛放的是浓硫酸．
（3）在加热的条件下氢气具有还原性能将氧化铁还原为铁，同时生成了水，所以在实验过程中若观察到装置D中红色的固体粉末逐渐变成黑色，E装置中浓硫酸增重，反应的化学方程式为：3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．
故答案为：（1）反应物为固体和液体，反应在常温下进行；（2）HCl、H₂O，浓硫酸；（3）红色的固体粉末逐渐变成黑色，3H₂+Fe₂O₃$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2Fe+3H₂O．

点评 本题难度不大，掌握氢气的化学性质、实验室中制取气体的反应原理、发生装置和收集装置的选择依据等是正确解答本题的关键．