Question

納米材料具有特殊的性能，“引火鐵”（極細(xì)的鐵粉）是一種準(zhǔn)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：______ 3Fe+4H₂O

Answer 1

【答案】分析：首先要弄清實(shí)驗(yàn)的目的，化學(xué)反應(yīng)的原理，從而確定各個(gè)裝置的作用，同時(shí)還要考慮實(shí)驗(yàn)的安全、環(huán)境保護(hù)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(dāng)?shù)脑噭┏�去它們�?br />（3）根據(jù)氫氣的驗(yàn)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(xì)的鐵粉）是一種準(zhǔn)納米材料，成分是鐵（Fe），這個(gè)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(diǎn)燃，不發(fā)出尖銳爆鳴聲，說明空氣已經(jīng)排完；
（4）可用點(diǎn)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+4H₂3Fe+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(yàn)氫氣的純度；
（4）點(diǎn)火燃燒（或用氣球收集起來）．
點(diǎn)評(píng)：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(shí)驗(yàn)來回答，此題難度不大．