Question

（16分）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(xì)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(shí)會(huì)燃燒，所以俗稱“引火鐵”。請分別用如圖所示意的兩套儀器裝置，制取上述鐵的氧化物和“引火鐵”。實(shí)驗(yàn)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(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)進(jìn)行時(shí)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_______________

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，長頸漏斗H中應(yīng)加入_____________________U型管G的作用是____________

（3）裝置I中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是（填該儀器對應(yīng)的字母）_________ ____ ;

當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移了4mol電子時(shí)，試管D中收集到的氣體在標(biāo)準(zhǔn)狀況下的體積為_____________。

（4）寫出試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式:________________________

 

Answer 1

（16分）（每空2分）（1)鐵粉 ；作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣)； 防倒吸(或用作安全瓶)

(2)6 mol·L-1 HCl ；除去H2中混有的HCl和水蒸氣；(3)A、B ； 44．8L

(4) 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

【解析】

試題分析：（1）在燒瓶A中進(jìn)行Fe與水蒸氣的反應(yīng)，所以固體Fe放在試管A中。水蒸氣通過B加入產(chǎn)生。實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)試管A中應(yīng)加入的試劑是鐵粉；燒瓶B的作用是作為水蒸氣發(fā)生器(或用來產(chǎn)生水蒸氣)；燒瓶C的作用是 防倒吸(或用作安全瓶) ；（2）在進(jìn)行氫氣與鐵的氧化物反應(yīng)產(chǎn)生顆粒很細(xì)的鐵粉的實(shí)驗(yàn)時(shí)，長頸漏斗H中應(yīng)加入6mol/L的HCl；由于HCl有揮發(fā)性，所以在制取的氫氣中含有雜質(zhì)HCl，U型管G的作用是除去H2中混有的HCl和水蒸氣；（3）裝置I中，使水氣化為水蒸氣及使水蒸氣與熾熱的Fe反應(yīng)的裝置都需要加熱，因此在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是A、B ；在裝置A中發(fā)生反應(yīng)：3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。根據(jù)方程式可知：每產(chǎn)生4mol的氫氣，電子轉(zhuǎn)移8mol，所以當(dāng)反應(yīng)轉(zhuǎn)移了4mol電子時(shí)，試管D中收集到的氣體的物質(zhì)的量是2mol，由于在標(biāo)準(zhǔn)狀況下氣體摩爾體積是22．4L/mol，所以氣體的體積為44．8L；（4）在試管A中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是: 3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2。

考點(diǎn)：考查在Fe與水蒸氣反應(yīng)中裝置的作用、物質(zhì)的使用、方程式的書寫及有關(guān)物質(zhì)的量的計(jì)算的知識(shí)。