Question

【題目】在焊接兩根鐵軌時，為確保施工質量，工程技術人員常用到一種叫做“引火鐵”的反應活性材料。實驗室的制備過程如下：

（1）在高溫條件下用普通鐵粉和水蒸氣反應，得到粉末狀的四氧化三鐵；

（2）將四氧化三鐵粉末在高溫條件下經過與上述過程相反的反應生成“引火鐵”粉末。請分別用以下兩套裝置，制取四氧化三鐵和“引火鐵”。實驗中必須使用普通鐵粉和稀硫酸，其他試劑和用品自選。（注：裝置中必要的鐵架臺、鐵夾、鐵圈、石棉網、加熱設備等在圖中均已略去）

填寫下列空白：

（1）實驗過程中第（1）、（2）兩個相反步驟的反應方程式是：①______；②______。

（2）在實驗裝置中，燒瓶B的作用是______。

（3）實驗時試管A中加入的固體是______，試管D處可收集到的氣體是______。

（4）實驗時分液漏斗E中應加入的試劑是______，在F中加入的固體是______，在U型管G中常加入固體氫氧化鈉，其作用是______。

（5）實驗過程中，兩套裝置里所有需要加熱的儀器是______（填字母）。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O4H2+Fe3O4 Fe3O4+4H23Fe+4H2O 產生水蒸氣 鐵粉 H2 稀硫酸 鋅粒 除去氫氣中的水蒸氣； A、B、H

【解析】

（1）根據題干中所提供的物質可以推斷出第一步實驗中除了生成四氧化三鐵外還會生成氫氣，故本題的答案為：

3Fe+4H2O4H2+Fe3O4；Fe3O4+4H23Fe+4H2O

（2）燒瓶的作用就是加熱液體或者對液體進行蒸餾，所以這里蒸餾瓶所起的作用就是產生水蒸氣，為了防止向試管中通入水蒸氣使試管驟冷，引起水的倒流從而在試管和收集氣體的試管中間加上了廣口瓶，以保證實驗安全。

（3）試管A是鐵與水蒸氣反應的裝置，故在A中裝的應該是普通鐵粉，在反應過程中 要生成氫氣，所以D是用來收集氫氣的。

（4）裝置F是用來制取氫氣的裝置，所以裝置E是用來添加稀硫酸的，由于使用的是稀硫酸來制取氫氣，所以在產生氫氣的同時可能帶出部分水蒸氣，故在U型管中加入氫氧化鈉來干燥氣體。

（5）反應是在高溫的條件下反應的，所以A和H裝置要加熱，同時反應需要水蒸氣的參加，故B也需要加熱。

故答案為：（1）3Fe+4H2OFe3O4+4H2；Fe3O4+4H2Fe+4H2O（2）產生水蒸氣（3）鐵粉；H2（4）稀硫酸；鋅粒；除去氫氣中的水蒸氣；

（5）A、B、H