Question

【題目】納米級Fe粉是新型材料，具有超強(qiáng)磁性、高效催化性。某化學(xué)小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉。其實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)如圖（加熱、支持裝置省略）：

（1）a的名稱是________________；濃硫酸的作用是________________。

（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_______________；反應(yīng)一段時間后D中變藍(lán)，E中溶液變渾濁，C中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為______________。

（3）反應(yīng)中若觀察到B裝置中氣泡產(chǎn)生過快，則應(yīng)進(jìn)行的操作是_____________________。

（4）反應(yīng)一段時間后，B中產(chǎn)生氣泡太慢，再滴加硫酸，反應(yīng)速率略有加快但不明顯；若向硫酸中加少量硫酸銅，再滴入硫酸與Zn反應(yīng)，反應(yīng)速率明顯加快，原因是__________________。

（5）檢驗(yàn)碳酸亞鐵中含有鐵元素的實(shí)驗(yàn)方法是____________________________。

Answer 1

【答案】（1）蒸餾燒瓶，吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣）；

（2）排除體系內(nèi)的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)，防止爆炸，FeCO3＋H2Fe＋CO2＋H2O；

（3）調(diào)節(jié)A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度

（4）鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負(fù)極），加快了反應(yīng)速率

（5）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(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素。（溶解后加入氧化劑，檢驗(yàn)Fe3+也可）

【解析】

試題分析：（1）根據(jù)儀器a的構(gòu)造可知a為蒸餾燒瓶；裝置A為氫氣的發(fā)生裝置，用氫氣還原裝置C中的碳酸亞鐵，氫氣必須干燥，故裝置B中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(nèi)的空氣，防止干擾實(shí)驗(yàn)，防止爆炸；反應(yīng)一段時間后D中變藍(lán)，E中溶液變渾濁，則C中氫氣和碳酸亞鐵反應(yīng)生成鐵、二氧化碳和水，發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式為FeCO3＋H2Fe＋CO2＋H2O 。

（3）反應(yīng)中若觀察到B裝置中氣泡產(chǎn)生過快，則應(yīng)調(diào)節(jié)生成氫氣的生成速率，進(jìn)行的操作是調(diào)節(jié)A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度。

（4）若向硫酸中加少量硫酸銅，再滴入硫酸與Zn反應(yīng)，反應(yīng)速率明顯加快，原因是鋅與硫酸銅反應(yīng)生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負(fù)極），加快了反應(yīng)速率。

（5）檢驗(yàn)碳酸亞鐵中含有鐵元素即為Fe2＋，實(shí)驗(yàn)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(chǎn)生藍(lán)色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素（溶解后加入氧化劑，檢驗(yàn)Fe3+也可）。