Question

10．納米級Fe粉是新型材料，具有超強磁性、高效催化性．某化學小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉．其實驗設計如圖（加熱、支持裝置省略）
（1）a的名稱是蒸餾燒瓶；濃硫酸的作用是吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣）．
（2）打開分液漏斗活塞，一段時間后再對C裝置加熱，這樣操作的目的是排除體系內的空氣，防止干撓實驗，防止爆炸；反應一段時間后D中變藍，E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應的化學方程式為FeCO₃+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂+H₂O．
（3）反應中若觀察到B裝置中氣泡產生過快，則應進行的操作是調節(jié)A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度．
（4）反應一段時間后，B中產生氣泡太慢，再滴加硫酸反應速率略有加快但不明顯；若向硫酸中加少量硫酸銅再滴入與Zn反應，反應速率明顯加快，原因是鋅與硫酸銅反應生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負極），加快了反應速率．
（5）檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素的實驗方法是取少量FeCO₃加適量鹽酸完全溶解，再加入少量K₃[Fe（CN）₃]溶液，產生藍色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素．

Answer 1

分析 用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉，由實驗裝置可知，A中發(fā)生Zn+H₂SO₄=ZnSO₄+H₂↑，B中濃硫酸干燥氫氣，C中發(fā)生FeCO₃+H₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂+H₂O，D處無水硫酸銅變藍、E處石灰水變渾濁，可說明C處反應的發(fā)生，該實驗中氫氣不純時加熱發(fā)生爆炸，應先制備氫氣，將裝置中的空氣排出，氫氣純凈后再加熱C處，結合原電池可加快反應速率、亞鐵離子與K₃[Fe（CN）₃]結合生成藍色沉淀來解答．

解答 解：（1）由圖可知，a的名稱為蒸餾燒瓶，濃硫酸的作用為吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣），故答案為：蒸餾燒瓶；吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣）；
（2）打開分液漏斗活塞，一段時間后再對C裝置加熱，這樣操作的目的是排除體系內的空氣，防止干撓實驗，防止爆炸；反應一段時間后D中變藍，E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應的化學方程式為FeCO₃+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂+H₂O，
故答案為：排除體系內的空氣，防止干撓實驗，防止爆炸；FeCO₃+H₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe+CO₂+H₂O；
（3）反應中若觀察到B裝置中氣泡產生過快，則應進行的操作是調節(jié)A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度，
故答案為：調節(jié)A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度；
（4）向硫酸中加少量硫酸銅再滴入與Zn反應，反應速率明顯加快，原因是鋅與硫酸銅反應生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負極），加快了反應速率，
故答案為：鋅與硫酸銅反應生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負極），加快了反應速率；
（5）檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素的實驗方法是取少量FeCO₃加適量鹽酸完全溶解，再加入少量K₃[Fe（CN）₃]溶液，產生藍色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素，
故答案為：取少量FeCO₃加適量鹽酸完全溶解，再加入少量K₃[Fe（CN）₃]溶液，產生藍色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素．

點評 本題考查物質的制備實驗，為高頻考點，把握制備實驗裝置、物質的性質及發(fā)生的反應為解答的關鍵，側重分析與實驗能力的考查，注意元素化合物知識、化學反應原理與實驗的結合，（5）為解答的難點，題目難度不大．