Question

（2002?重慶）納米材料具有特殊的性能，“引火鐵”（極細的鐵粉）是一種準納米材料，它在空氣中可以自燃．下面是用新制的四氧化三鐵與純凈的氫氣制備“引火鐵”的裝置：

（1）寫出四氧化三鐵與氫氣反應(yīng)生成“引火鐵”的化學(xué)方程式：

Fe₃O₄+4H₂

△   .

3Fe+4H₂O

．
（2）B、C中所盛的物質(zhì)分別是：B

水

、C

濃硫酸

．
（3）加熱前，如何用實驗檢驗裝置中的空氣是否排盡？

用試管在D的出口導(dǎo)管處收集氣體，檢驗氫氣的純度

．
（4）未參加反應(yīng)的氫氣直接排入實驗室中，可能引起爆炸，應(yīng)該用什么方法處理？

點火燃燒（或用氣球收集起來）

．

Answer 1

分析：首先要弄清實驗的目的，化學(xué)反應(yīng)的原理，從而確定各個裝置的作用，同時還要考慮實驗的安全、環(huán)境保護等．
（1）氫氣還原四氧化三鐵生成鐵和水，注意配平和反應(yīng)條件；
（2）用鋅和稀鹽酸制取的氫氣中含有氯化氫氣體和水，要選擇適當?shù)脑噭┏�去它們�?BR>（3）根據(jù)氫氣的驗純方法來解答；
（4）根據(jù)尾氣的處理方法回答．

解答：解：（1）從題目可知“引火鐵”（極細的鐵粉）是一種準納米材料，成分是鐵（Fe），這個反應(yīng)中反應(yīng)物是四氧化三鐵（Fe₃O₄）與氫氣（H₂），生成物是鐵（Fe）和H₂O；反應(yīng)條件加熱．配平即可．
（2）通過B、C的目的是得到純凈干燥氫氣，可用水或NaOH吸收HCl氣體，用濃H₂SO₄吸收水分干燥氣體；
（3）從導(dǎo)氣管末端收集一小試管氣體，點燃，不發(fā)出尖銳爆鳴聲，說明空氣已經(jīng)排完；
（4）可用點燃的方法或用氣球收集沒有參加反應(yīng)的氫氣．
故答案為：（1）Fe₃O₄+4H₂

△   .

3Fe+4H₂O
（2）水、濃硫酸；
（3）用試管在D的出口導(dǎo)管處收集氣體，檢驗氫氣的純度；
（4）點火燃燒（或用氣球收集起來）．

點評：此題利用制備引火鐵來考查氫氣的性質(zhì)以及氣體的凈化方法，可以結(jié)合一氧化碳還原氧化鐵的實驗來回答，此題難度不大．