Question

【題目】在焊接兩根鐵軌時(shí)，為確保施工質(zhì)量，工程技術(shù)人員常用到一種叫做“引火鐵”的反應(yīng)活性材料。實(shí)驗(yàn)室的制備過程如下：

（1）在高溫條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，得到粉末狀的四氧化三鐵；

（2）將四氧化三鐵粉末在高溫條件下經(jīng)過與上述過程相反的反應(yīng)生成“引火鐵”粉末。請(qǐng)分別用以下兩套裝置，制取四氧化三鐵和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和稀硫酸，其他試劑和用品自選。（注：裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵夾、鐵圈、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去）

填寫下列空白：

（1）實(shí)驗(yàn)過程中第（1）、（2）兩個(gè)相反步驟的反應(yīng)方程式是：①______；②______。

（2）在實(shí)驗(yàn)裝置中，燒瓶B的作用是______。

（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)試管A中加入的固體是______，試管D處可收集到的氣體是______。

（4）實(shí)驗(yàn)時(shí)分液漏斗E中應(yīng)加入的試劑是______，在F中加入的固體是______，在U型管G中常加入固體氫氧化鈉，其作用是______。

（5）實(shí)驗(yàn)過程中，兩套裝置里所有需要加熱的儀器是______（填字母）。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O4H2+Fe3O4 Fe3O4+4H23Fe+4H2O 產(chǎn)生水蒸氣 鐵粉 H2 稀硫酸 鋅粒 除去氫氣中的水蒸氣； A、B、H

【解析】

（1）根據(jù)題干中所提供的物質(zhì)可以推斷出第一步實(shí)驗(yàn)中除了生成四氧化三鐵外還會(huì)生成氫氣，故本題的答案為：

3Fe+4H2O4H2+Fe3O4；Fe3O4+4H23Fe+4H2O

（2）燒瓶的作用就是加熱液體或者對(duì)液體進(jìn)行蒸餾，所以這里蒸餾瓶所起的作用就是產(chǎn)生水蒸氣，為了防止向試管中通入水蒸氣使試管驟冷，引起水的倒流從而在試管和收集氣體的試管中間加上了廣口瓶，以保證實(shí)驗(yàn)安全。

（3）試管A是鐵與水蒸氣反應(yīng)的裝置，故在A中裝的應(yīng)該是普通鐵粉，在反應(yīng)過程中 要生成氫氣，所以D是用來收集氫氣的。

（4）裝置F是用來制取氫氣的裝置，所以裝置E是用來添加稀硫酸的，由于使用的是稀硫酸來制取氫氣，所以在產(chǎn)生氫氣的同時(shí)可能帶出部分水蒸氣，故在U型管中加入氫氧化鈉來干燥氣體。

（5）反應(yīng)是在高溫的條件下反應(yīng)的，所以A和H裝置要加熱，同時(shí)反應(yīng)需要水蒸氣的參加，故B也需要加熱。

故答案為：（1）3Fe+4H2OFe3O4+4H2；Fe3O4+4H2Fe+4H2O（2）產(chǎn)生水蒸氣（3）鐵粉；H2（4）稀硫酸；鋅粒；除去氫氣中的水蒸氣；

（5）A、B、H