Question

【題目】現(xiàn)在有兩個(gè)化學(xué)反應(yīng)，一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物是另一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物，且一個(gè)反應(yīng)的反應(yīng)物是另一個(gè)反應(yīng)的產(chǎn)物。如果把其中一個(gè)反應(yīng)叫做“正反應(yīng)”，那么另一個(gè)反應(yīng)就是這個(gè)反應(yīng)的“逆反應(yīng)”。在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到可以被磁鐵吸引的鐵的氧化物。該氧化物又可以經(jīng)過(guò)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(chēng)“引火鐵”。請(qǐng)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(shí)驗(yàn)中必須使用普通鐵粉和20%的鹽酸溶液，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(xiě)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_____；在試管D中收集得到的是_____。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)，U型管G中應(yīng)加入的試劑是_____；長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入_______。

（3）兩套裝置中，在實(shí)驗(yàn)時(shí)需要加熱的儀器是（填該儀器對(duì)應(yīng)的字母）___。

（4）試管E中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是___________________。

（5）為了安全，在E管中的反應(yīng)發(fā)生前，在F出口處必須______________。

Answer 1

【答案】普通鐵粉（或鐵粉）；作為水蒸氣發(fā)生器（或用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣）；防止水倒吸（或用 作安全瓶）；氫氣。固體 NaOH（或堿石灰、CaO 等堿性固體干燥劑）；20%的鹽酸溶液。A、B、E。Fe3O4+4H23Fe+4H2O檢驗(yàn)氫氣的純度。

【解析】

閱讀題目，弄清“正反應(yīng)”和“逆反應(yīng)”的涵義，結(jié)合題目中的要求，弄清本題涉及的反應(yīng)是鐵與水的反應(yīng)和四氧化三鐵與氫氣的反應(yīng)，結(jié)合已有的知識(shí)進(jìn)行分析解答。

（1）根據(jù)題干中所提供信息可知試管A中發(fā)生的反應(yīng)是制取鐵的氧化物，試管A中應(yīng)加入的試劑是普通鐵粉（或鐵粉）；根據(jù)“在一定條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)，可以得到可以被磁鐵吸引的鐵的氧化物” 燒瓶B所起的作用作為水蒸氣發(fā)生器（或用來(lái)產(chǎn)生水蒸氣），被磁鐵吸引的鐵的氧化物是四氧化三鐵，根據(jù)質(zhì)量守恒定律可以推斷出實(shí)驗(yàn)中除了生成四氧化三鐵外還會(huì)生成氫氣；為了防止裝置壓強(qiáng)減小，引起水的倒流故在試管和收集氣體的試管中間加上了燒瓶，是為了防止水倒吸（或用作安全瓶）；

（2）裝置I是用來(lái)制取氫氣的裝置，可用活潑金屬與鹽酸反應(yīng)，所以裝置H是用來(lái)添加鹽酸的，根據(jù)題意長(zhǎng)頸漏斗H中應(yīng)加入20%的鹽酸溶液，由于使用的是稀鹽酸來(lái)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，故在U型管中加入固體來(lái)干燥氣體，吸收氯化氫和水蒸氣，所以U型管中為固體NaOH（或堿石灰、CaO等堿性固體干燥劑）；

（3）反應(yīng)是在高溫的條件下反應(yīng)的，所以A和E裝置要加熱，同時(shí)反應(yīng)需要水蒸氣的參加，故B也需要加熱，答案為：A、B、E；

（4）試管E中發(fā)生的反應(yīng)是普通鐵粉和水蒸氣反應(yīng)的“逆反應(yīng)”，反應(yīng)物是氫氣和四氧化三鐵，在高溫條件下生成鐵和水，反應(yīng)的化學(xué)方程式是Fe3O4+4H23Fe+4H2O；

（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出口處必須檢驗(yàn)氫氣的純度。