圖1 圖2
填寫下列空白:
(1)實驗進行時試管A中應(yīng)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______________________。
(2)實驗時,U形管G中應(yīng)加入的試劑是___________;長頸漏斗H中應(yīng)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(yīng)的字母) ___________。
(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時要加入少量硫酸銅溶液,其目的是__________________________。
(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________。
(6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須___________;E管中的反應(yīng)開始后,在F出口處應(yīng)___________。
解析:首先明確本題涉及3個反應(yīng),即普通鐵粉的高溫氧化:
3Fe+4H2OFe3O4+4H2
Fe3O4的熱還原:Fe3O4+4H23Fe+4H2O
6 mol·L-1鹽酸與較活潑金屬(如鋅)制備上述反應(yīng)所需的還原劑氫氣:
Zn+2HClZnCl2+H2↑
題目給出了兩個裝置圖,圖(1)內(nèi)有生成物排水取氣的裝置。圖(2)內(nèi)則有發(fā)生氫氣的裝置。因此,前者為制取Fe3O4的裝置,后者為制取“引火鐵”的裝置。
試管A里裝入的試劑是普通鐵粉,燒瓶B的作用是制水蒸氣,燒瓶C的作用是作為安全瓶防止水槽內(nèi)的冷水倒吸,收集到試管D內(nèi)的氣體是氫氣。
如果把燒瓶C作為水蒸氣的發(fā)生裝置(試管A中的長導(dǎo)管有迷惑作用),則反應(yīng)中生成的氫氣無法排出,這樣一來,一方面使化學(xué)平衡不利于由鐵轉(zhuǎn)變?yōu)镕e3O4反應(yīng)的進行,另一方面將使A、B兩容器內(nèi)壓強過高而引起爆炸事故。
在圖(2)中,由于鹽酸較濃,與活潑金屬反應(yīng)所產(chǎn)生的氫氣中會帶有部分鹽酸酸霧,如不除去則會跟Fe3O4發(fā)生反應(yīng),所以U形管中應(yīng)該用固體氫氧化鈉或氧化鈣、堿石灰等堿性干燥劑,以除去酸霧。6 mol·L-1鹽酸應(yīng)從長頸漏斗中加入作為氣體發(fā)生器的燒瓶內(nèi),燒瓶B是水蒸氣發(fā)生器,為將其中的水變?yōu)樗魵庑枰訜,普通鐵粉被水蒸氣氧化需在高溫下進行,F(xiàn)e3O4被氫氣還原需在加熱條件下進行,所以A、B、E都要加熱。
在燒瓶I中加入硫酸銅溶液,形成原電池,增大生成氫氣的反應(yīng)速率。
為安全起見,進入試管內(nèi)的氫氣必須驗純,自導(dǎo)管F逸出的氫氣應(yīng)燃燒掉或?qū)С鍪彝,以免與室內(nèi)空氣形成爆炸混合物。
答案:(1)普通鐵粉(或鐵粉) 作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣) 防止水倒吸(或用作安全瓶) 氫氣
(2)固體NaOH(或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑) 6 mol·L-1 HCl
(3)A、B、E
(4)加快氫氣產(chǎn)生的速度
(5)Fe3O4+4H23Fe+4H2O
(6)檢驗氫氣的純度 點燃氫氣
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在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng),可以得到鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過此反應(yīng)的逆反應(yīng),生成顆粒很細的鐵粉。這種鐵粉具有很高的反應(yīng)活性,在空氣中受撞擊或受熱時會燃燒,所以俗稱“引火鐵”。請分別用下圖中示意的兩套儀器裝置,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-1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(wǎng)、加熱設(shè)備等在圖中均已略去)。
圖1 圖2
填寫下列空白:
(1)實驗進行時試管A中應(yīng)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
____________________________。
(2)實驗時,U形管G中應(yīng)加入的試劑是___________;長頸漏斗H中應(yīng)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(yīng)的字母) ___________。
(4)燒瓶I中發(fā)生的反應(yīng)有時要加入少量硫酸銅溶液,其目的是__________________________。
(5)試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______________________________________________。
(6)為了安全,在E管中的反應(yīng)發(fā)生前,在F出口處必須___________;E管中的反應(yīng)開始后,在F出口處應(yīng)___________。
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