Question

在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应，可以得到铁的化合物．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”．请分别用图中示意的两套仪器装置，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6mol/L的盐酸，其它试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中已略去)

填写下列空白：

(1)实验进行时试管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________．

(2)实验时，U形管G中加入的试剂是________．长劲漏斗H中应加入________．

(3)两套装置中，实验时需加热的仪器是________．

(4)试管E中发生反应的化学方程式为________．

(5)为了安全，在E管中反应发生前，在F出口处必须________，E管中反应开始后，在F出口处应________．

Answer 1

答案：略
解析：

(1)普通铁粉；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；防止水倒吸(或用作安全瓶)；氢气． (2)固体NaOH(或碱石灰，CaO等碱性固体干燥剂)；6mol/L盐酸． (3)A、B、E． (4) (5)检验氢气的纯度；点燃氢气．

提示：

本题是一道以新实验为命题素材的试题，它除了对考生相关化学知识的考查，更突出了对考生观察能力、自学能力、实验能力和思维能力的考查． 　　题目给出的制备方法是先把普通铁粉与水蒸气高温反应转变成四氧化三铁： 　　然后再将所得到的四氧化三铁，在加热的条件下，用氢气还原而生成“引火铁”： 　　而所用的氢气应该是题中提供的6mol/L盐酸和较活泼的金属(例如锌)通过置换反应生成的． 　　试题给出了两个装置图，而且非常相似，因此具有一定的迷惑性．认真分析，联系盐酸和活泼金属反应生成的事实，不难看出，有长劲漏斗和园底烧瓶组成的装置，可用来代替启普发生器而用于制取．这样图中下面装置可用来制取氢气，并进行氢气还原四氧化三铁生成“引火铁”的实验．图中上面装置则用于铁粉和水蒸气的反应实验． 　　在上面装置中，A中放置的是铁粉，为了发生铁和水蒸气的反应，一是试管A应给以加热，二是要向A通入水蒸气．从图中可以看出，与A相连的有烧瓶B和烧瓶C．如果烧瓶B是生成水蒸气的装置，则B中应盛有水，并也需要加热．这样烧瓶C就起了安全瓶的作用，可以防止水槽中的水会直接倒吸入试管A中．如果把烧瓶C当作水蒸气发生装置，那么进入试管A中的水蒸气与铁反应后，生成的氢气只能进入烧瓶B中．随着反应的进行，烧瓶B中的氢气量逐渐增多，气压过大而会发生爆炸事故．因此，烧瓶B是水蒸气发生装置的判断是正确的． 　　在上面装置中，由于6mol/L盐酸浓度较大，与锌反应生成氢气中会混有氯化氢酸雾．为了防止酸雾进入试管E中与反应，应该除去氢气中的HCl和水蒸气，所以图U形管C中应加入干燥剂碱石灰．由于氢气和反应也需要高温，所以试管E也是需要加热的装置．