题目内容

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”.请分别用下图所示两套仪器,制取“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(装置中的铁架台、铁夹、石棉、铁圈、酒精灯等均已略去).填写下列空白:

(1)实验进行时试管A中应加入试剂是________;烧瓶B的作用是________,烧瓶C的作用是________;在试管D中收集到的气体是________.

(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)烧瓶Ⅰ中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是________.

(5)试管E中发生反应的化学方程式是________.

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

答案:
解析:

  (1)普通铁粉 水蒸气的发生器 防止水倒吸 氢气

  (2)碱性固体干燥剂,如碱石灰 6 mol·L-1盐酸

  (3)A B E

  (4)加快氢气产生的速率

  (5)Fe3O4+4H23Fe+4H2O

  (6)检验氢气的纯度 点燃氢气

  将化学反应和实验装置联系起来可以看出:仪器H、I组成的是制取H2的装置,仪器E、F组成的是还原Fe3O4的装置,以仪器B为主的装置用于制取H2O(g),以仪器A为主的装置用于制取Fe3O4.烧瓶C的作用难以认定,可以分析A中导入C的物质是H2和未反应的H2O(g)受到启迪.H2O(g)至C会冷凝,导管内气压降低,水槽中的水会倒吸至C而不致于进入A,所以C的作用是为了实验安全.问题(6)又是一个较难回答的问题,对此,题中给出的提示是“为了安全”,解决问题思路的核心是H2、O2混合气体加热或点燃后易爆炸.


练习册系列答案
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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“.请分别用下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6摩/升盐酸,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)实验进行时试管A中应加入的试剂是
普通铁粉(或铁粉)
普通铁粉(或铁粉)
;烧瓶B的作用是
作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)
作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)
;烧瓶C的作用是
防止水倒吸(或用作安全瓶)
防止水倒吸(或用作安全瓶)
;在试管D中收集得到的是
氢气
氢气

(2)实验时,U型管G中应加入的试剂是
固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)
固体NaOH(或碱石灰、CaO等碱性固体干燥剂)
;长颈漏斗H中应加入
6摩/升的稀盐酸
6摩/升的稀盐酸

(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)
A、B、E
A、B、E

(4)烧瓶I中发生的反应有时要加入少量硫酸铜溶液,其目的是
加快氢气产生的速度
加快氢气产生的速度

(5)试管E中发生反应的化学方程式是
Fe3O4+4H2
 高温 
.
 
3Fe+4H2O
Fe3O4+4H2
 高温 
.
 
3Fe+4H2O

(6)为了安全,在E管中的反应发生前,在F出口处必须
检验氢气的纯度
检验氢气的纯度
;E管中的反应开始后,在F出口处应
点燃氢气
点燃氢气

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