Question

1．在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到四氧化三鐵．四氧化三鐵又可以與氫氣反應，生成顆粒很細的鐵粉．這種鐵粉具有很高的反應活性，在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒，所以俗稱“引火鐵”．請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”．實驗中必須使用普通鐵粉和6摩/升鹽酸，其他試劑自選（裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網、加熱設備等在圖中均已略去）．

填寫下列空白：
（1）實驗進行時試管A中應加入的試劑是普通鐵粉；燒瓶B的作用是制水蒸氣；燒瓶C的作用是作安全瓶；在試管D中收集得到的是氫氣．
（2）實驗時，U型管G中裝有堿石灰，其作用是吸收氫氣中的氯化氫和水蒸氣；燒瓶I中發生的反應的離子方程式為：Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑．
（3）兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是A、B、E（填該儀器對應的字母）．
（4）試管E中發生反應的化學方程式是Fe₃O₄+4H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O．

Answer 1

分析 一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到四氧化三鐵，由制備實驗裝置可知，A中為Fe粉，加熱燒瓶B中水，提供水蒸氣，C作安全瓶，D中排水法收集氫氣；
四氧化三鐵又可以與氫氣反應，生成顆粒很細的鐵粉，由實驗裝置可知，E中為Fe₃O₄，G中堿石灰干燥氫氣，I中發生Fe與鹽酸的反應制取氫氣，以此來解答．

解答 解：（1）實驗進行時試管A中應加入的試劑是普通鐵粉；燒瓶B的作用是制水蒸氣，A中發生3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；燒瓶C的作用是作安全瓶；在試管D中收集得到的是氫氣，
故答案為：普通鐵粉；制水蒸氣；作安全瓶；氫氣；
（2）實驗時，U型管G中裝有堿石灰，其作用是吸收氫氣中的氯化氫和水蒸氣；燒瓶I中發生的反應的離子方程式為Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑，
故答案為：吸收氫氣中的氯化氫和水蒸氣；Fe+2H⁺=Fe²⁺+H₂↑；
（3）A中發生3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，B加熱提供水蒸氣，E中發生Fe₃O₄+4H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O，則兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是A、B、E，
故答案為：A、B、E；
（4）試管E中發生反應的化學方程式是，故答案為：Fe₃O₄+4H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$3Fe+4H₂O．

點評 本題考查物質的制備實驗和性質實驗，為高頻考點，把握實驗裝置的作用、發生的反應及實驗技能為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，題目難度不大．