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(16分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或
更新时间:2024-03-28 21:02:20
1人问答
问题描述:

(16分)在一定条件下用普通铁粉和水蒸气反应,可以得到铁的氧化物。该氧化物又可以经过此反应的逆反应,生成颗粒很细的铁粉,这种铁粉具有很高的反应活性,在空气中受撞击或受热时会燃烧,所以俗称“引火铁”。请分别用如图所示意的两套仪器装置,制取上述铁的氧化物和“引火铁”。实验中必须使用普通铁粉和6mol·L-1的盐酸,其他试剂自选(装置中必要的铁架台、铁夹、铁圈、石棉网、加热设备等在图中均已略去。)

填写下列空白:

(1)实验进行时试管A中应加入的试剂是_________________;烧瓶B的作用是____________;烧瓶C的作用是_______________

(2)实验时,长颈漏斗H中应加入_____________________U型管G的作用是____________

(3)装置I中,在实验时需要加热的仪器是(填该仪器对应的字母)_____________;

当反应转移了4mol电子时,试管D中收集到的气体在标准状况下的体积为_____________。

(4)写出试管A中发生反应的化学方程式:________________________

 

高天回答:
  (16分)(每空2分)(1)铁粉;作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);防倒吸(或用作安全瓶)(2)6mol·L-1HCl;除去H2中混有的HCl和水蒸气;(3)A、B;44.8L(4)3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。   分析:   (1)在烧瓶A中进行Fe与水蒸气的反应,所以固体Fe放在试管A中。水蒸气通过B加入产生。实验进行时试管A中应加入的试剂是铁粉;烧瓶B的作用是作为水蒸气发生器(或用来产生水蒸气);烧瓶C的作用是防倒吸(或用作安全瓶);(2)在进行氢气与铁的氧化物反应产生颗粒很细的铁粉的实验时,长颈漏斗H中应加入6mol/L的HCl;由于HCl有挥发性,所以在制取的氢气中含有杂质HCl,U型管G的作用是除去H2中混有的HCl和水蒸气;(3)装置I中,使水气化为水蒸气及使水蒸气与炽热的Fe反应的装置都需要加热,因此在实验时需要加热的仪器是A、B;在装置A中发生反应:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。根据方程式可知:每产生4mol的氢气,电子转移8mol,所以当反应转移了4mol电子时,试管D中收集到的气体的物质的量是2mol,由于在标准状况下气体摩尔体积是22.4L/mol,所以气体的体积为44.8L;(4)在试管A中发生反应的化学方程式是:3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。   考点:   考查在Fe与水蒸气反应中装置的作用、物质的使用、方程式的书写及有关物质的量的计算的知识。 
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