Question

在一定條件下，用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到四氧化三鐵，其反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O（氣）

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3Fe₃o₄+4H₂．該Fe₃O₄又可以在加熱條件下與氫氣反應(yīng)，生成顆粒很細(xì)的鐵粉．這種很細(xì)的鐵粉具有很高的反應(yīng)活性，在空氣中受到撞擊或受熱時(shí)會(huì)燃燒，俗稱“引火鐵”．請(qǐng)分別用圖中示意的兩套儀器裝置（Ⅰ）和（Ⅱ），制取上述四氧化三鐵和“引火鐵”．實(shí)驗(yàn)中必須用到普通鐵粉和稀鹽酸，其它試劑自選（裝置中必要的鐵架臺(tái)、鐵圈、鐵夾、石棉網(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去）．
試填寫下列空白：

（1）寫出制取“引火鐵”的化學(xué)方程式

 

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（2）實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑

 

，燒瓶B的作用是

 

，在試管D中收集得到的是

 

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（3）實(shí)驗(yàn)時(shí)，U性管G中應(yīng)加入的試劑是

 

，長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入的試劑是

 

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（4）兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器除A、E外，還有

 

．
（5）為了安全，在試管E中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須

 

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Answer 1

考點(diǎn)：物質(zhì)的相互轉(zhuǎn)化和制備,金屬的化學(xué)性質(zhì),書寫化學(xué)方程式、文字表達(dá)式、電離方程式

專題：物質(zhì)的制備

分析：（1）根據(jù)題中的反應(yīng)原理找出反應(yīng)物、生成物以及反應(yīng)條件，然后依據(jù)質(zhì)量守恒定律書寫化學(xué)方程式；
（2）根據(jù)題中的反應(yīng)原理和燒瓶的作用就是加熱液體或者對(duì)液體進(jìn)行蒸餾進(jìn)行分析；
（3）為了方便加入稀鹽酸使用了長(zhǎng)頸漏斗，由于鹽酸具有揮發(fā)性，所以在生成氫氣的同時(shí)也會(huì)帶出一部分水蒸氣和氯化氫，需要堿性的固體干燥劑進(jìn)行干燥；
（4）從實(shí)驗(yàn)所要達(dá)到的目的可以看出，前一個(gè)裝置是完成第一步實(shí)驗(yàn)的，而后一個(gè)裝置是完成第二步實(shí)驗(yàn)的，所以裝置E需要加熱；
（5）根據(jù)氫氣是可燃性氣體，在做其性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)要保證氫氣的純度進(jìn)行分析．

解答：解：（1）依據(jù)裝置和實(shí)驗(yàn)?zāi)康姆治�，制取“引火鐵”的反應(yīng)是氫氣和四氧化三鐵在加熱的條件下生成鐵和水，化學(xué)方程式為：Fe₃O₄+4H₂

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3Fe+4H₂O；
（2）依據(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，發(fā)生的反應(yīng)為鐵在高溫和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為：3Fe+4H₂O

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4H₂+Fe₃O₄，試管A是鐵與水蒸氣反應(yīng)的裝置，所以在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，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，所以實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑：普通鐵粉，燒瓶B的作用是：提供水蒸氣，在試管D中收集得到的是：氫氣；
（3）裝置I是用來制取氫氣的裝置，所以裝置H是用來添加鹽酸的，F(xiàn)中發(fā)生反應(yīng)：Fe₃O₄+4H₂

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3Fe+4H₂O，由于使用的是稀鹽酸來制取氫氣，所以在產(chǎn)生氫氣的同時(shí)可能帶出部分水蒸氣和氯化氫氣體，所以在U型管中加入固體來干燥氣體，吸收氯化氫和水蒸氣，所以U型管中為堿石灰等堿性固體干燥劑，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)，U性管G中應(yīng)加入的試劑是：堿石灰，長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入的試劑是：稀鹽酸；
（4）通過題中的反應(yīng)可以看出，B是提供水蒸氣的，所以兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器除A、E外，還有：B；
（5）氫氣是可燃性氣體，做氫氣的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)時(shí)必須保證氫氣是純凈的，為了安全，在E管中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須進(jìn)行氣體驗(yàn)證純度，E管中的反應(yīng)開始后，在F出口處應(yīng)點(diǎn)燃?xì)錃�，避免排放到空氣中遇火爆炸，所以為了安全，在試管E中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須：檢驗(yàn)氣體的純度，對(duì)氣體點(diǎn)燃或收集．
故答案為：（1）Fe₃O₄+4H₂

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3Fe+4H₂O；
（2）普通鐵粉，提供水蒸氣，氫氣；
（3）堿石灰，稀鹽酸；
（4）B；
（5）檢驗(yàn)氣體的純度，對(duì)氣體點(diǎn)燃或收集．

點(diǎn)評(píng)：在解此類題時(shí)，首先分析題中的反應(yīng)原理，然后找出對(duì)應(yīng)的學(xué)過的知識(shí)點(diǎn)，然后結(jié)合題中所給的知識(shí)進(jìn)行解答．