Question

【題目】在一定條件下，用普通鐵粉和水蒸氣反應，可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經過此反應的逆反應，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”。請分別用如下圖所示的兩套儀器裝置，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 mol/L的鹽酸，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）進行實驗時，試管A中應加入的試劑是______；燒瓶B的作用是______；燒瓶C的作用是______；在試管D中收集得到的是______(填名稱)。

（2）實驗時，U形管G中應加入的試劑是________；長頸漏斗H中應加入_______。

（3）兩套裝置中，在實驗時需要加熱的儀器是(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_____________，為了安全，在E管中反應發生前，在F出口處必須_____

（5）設計實驗證明反應后A管固體中有Fe3+ ，簡述必要的操作、現象_______

Answer 1

【答案】 普通鐵粉(鐵粉) 作為水蒸氣發生器(或用來產生水蒸氣) 防止倒吸 氫氣 堿石灰 (或固體NaOH、CaO等堿性固體干燥劑) 6 mol/L鹽酸 A、B、E Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g) 檢驗氫氣的純度 少量反應后A管固體與試管中，向其中加適量的稀鹽酸溶解，再向其中滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，即證明有Fe3+ （其他合理答案亦可）

【解析】（1）鐵和水蒸氣反應生成四氧化化三鐵和氫氣，因此試管A中應加入鐵粉，燒瓶B加入水，目的提供水蒸氣，燒瓶C起到防倒吸的作用，最后產生的氫氣用排水法收集；正確答案：普通鐵粉(鐵粉)；作為水蒸氣發生器(或用來產生水蒸氣)； 防止倒吸； 氫氣。

（2）鐵與6 mol/L的鹽酸反應生成氫氣，含有雜質氣體氯化氫、水蒸氣；混合氣體通過裝有堿石灰的裝置G，除去氯化氫和水蒸氣，得到純凈干燥的氫氣；正確答案：堿石灰 (或固體NaOH、CaO等堿性固體干燥劑) ；6 mol/L鹽酸。

（3）鐵和水蒸氣加熱反應，A需要加熱；B需要提供水蒸氣，B需要加熱；四氧化三鐵與氫氣加熱反應，E需要加熱；正確答案：A、B、E。

（4）試管E中為四氧化三鐵與氫氣加熱反應生成鐵和水，化學方程式為：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g)；為了安全，在反應發生前，需要檢驗氫氣的純度；正確答案：Fe3O4＋4H23Fe＋4H2O(g)；檢驗氫氣的純度。

（5）把反應后的產物加入稀鹽酸中完全溶解，然后滴加硫氰化鉀溶液，如果溶液變為血紅色，證明含有Fe3+；正確答案：少量反應后A管固體與試管中，向其中加適量的稀鹽酸溶解，再向其中滴加KSCN溶液，若溶液變血紅色，即證明有Fe3+ （其他合理答案亦可）。