Question

【題目】納米級Fe粉是新型材料，具有超強磁性、高效催化性。某化學小組探究用氫氣和碳酸亞鐵制取納米級鐵粉。其實驗設計如圖（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_______________；反應一段時間后D中變藍，E中溶液變渾濁，C中發生反應的化學方程式為______________。

（3）反應中若觀察到B裝置中氣泡產生過快，則應進行的操作是_____________________。

（4）反應一段時間后，B中產生氣泡太慢，再滴加硫酸，反應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，反應速率明顯加快，原因是__________________。

（5）檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素的實驗方法是____________________________。

Answer 1

【答案】（1）蒸餾燒瓶，吸收氫氣中的水蒸氣（或干燥氫氣）；

（2）排除體系內的空氣，防止干擾實驗，防止爆炸，FeCO3＋H2Fe＋CO2＋H2O；

（3）調節A中分液漏斗活塞，減慢硫酸滴加速度

（4）鋅與硫酸銅反應生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負極），加快了反應速率

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

【解析】

試題分析：（1）根據儀器a的構造可知a為蒸餾燒瓶；裝置A為氫氣的發生裝置，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的空氣，防止干擾實驗，防止爆炸；反應一段時間后D中變藍，E中溶液變渾濁，則C中氫氣和碳酸亞鐵反應生成鐵、二氧化碳和水，發生反應的化學方程式為FeCO3＋H2Fe＋CO2＋H2O 。

（3）反應中若觀察到B裝置中氣泡產生過快，則應調節生成氫氣的生成速率，進行的操作是調節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，反應速率明顯加快，原因是鋅與硫酸銅反應生成銅，銅與鋅形成原電池（鋅為負極），加快了反應速率。

（5）檢驗碳酸亞鐵中含有鐵元素即為Fe2＋，實驗方法是取少量FeCO3加適量鹽酸完全溶解，再加入少量K3[Fe(CN)3]溶液，產生藍色沉淀，則碳酸亞鐵中含有鐵元素（溶解后加入氧化劑，檢驗Fe3+也可）。