Question

（16分）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”。请分别用如图所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 mol·L-1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）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_______________

（2）实验时，长颈漏斗H中应加入_____________________U型管G的作用是____________

（3）装置I中，在实验时需要加热的仪器是（填该仪器对应的字母）_________ ____ ;

当反应转移了4mol电子时，试管D中收集到的气体在标准状况下的体积为_____________。

（4）写出试管A中发生反应的化学方程式:________________________

 

Answer 1

（16分）（每空2分）（1)铁粉 ；作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)； 防倒吸(或用作安全瓶)

(2)6 mol·L-1 HCl ；除去H2中混有的HCl和水蒸气；(3)A、B ； 44．8L

(4) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

【解析】

试题分析：（1）在烧瓶A中进行Fe与水蒸气的反应，所以固体Fe放在试管A中。水蒸气通过B加入产生。实验进行时试管A中应加入的试剂是铁粉；烧瓶B的作用是作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气)；烧瓶C的作用是 防倒吸(或用作安全瓶) ；（2）在进行氢气与铁的氧化物反应产生颗粒很细的铁粉的实验时，长颈漏斗H中应加入6mol/L的HCl；由于HCl有挥发性，所以在制取的氢气中含有杂质HCl，U型管G的作用是除去H2中混有的HCl和水蒸气；（3）装置I中，使水气化为水蒸气及使水蒸气与炽热的Fe反应的装置都需要加热，因此在实验时需要加热的仪器是A、B ；在装置A中发生反应：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。根据方程式可知：每产生4mol的氢气，电子转移8mol，所以当反应转移了4mol电子时，试管D中收集到的气体的物质的量是2mol，由于在标准状况下气体摩尔体积是22．4L/mol，所以气体的体积为44．8L；（4）在试管A中发生反应的化学方程式是: 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

考点：考查在Fe与水蒸气反应中装置的作用、物质的使用、方程式的书写及有关物质的量的计算的知识。