Question

【题目】纳米级Fe粉是新型材料，具有超强磁性、高效催化性。某化学小组探究用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉。其实验设计如图（加热、支持装置省略）

（1）a的名称是________________；浓硫酸的作用是________________。

（2）打开分液漏斗活塞，一段时间后再对C装置加热，这样操作的目的是_______________；反应一段时间后D中变蓝，E中溶液变浑浊，C中发生反应的化学方程式为______________。

（3）反应中若观察到B装置中气泡产生过快，则应进行的操作是_____________________。

（4）反应一段时间后，B中产生气泡太慢，再滴加硫酸反应速率略有加快但不明显；若向硫酸中加少量硫酸铜再滴入与Zn反应，反应速率明显加快，原因是____________________。

（5）检验碳酸亚铁中含有铁元素的实验方法是______________________。

Answer 1

【答案】

（1）蒸馏烧瓶（1分）吸收氢气中的水蒸气（或干燥氢气）（2分）

（2）排除体系内的空气，防止干挠实验，防止爆炸（2分）FeCO3+H2Fe+CO2+H2O（2分）

（3）调节A中分液漏斗活塞，减慢硫酸滴加速度（2分，不全对扣1分）

（4）锌与硫酸铜反应生成铜，铜与锌形成原电池（锌为负极），加快了反应速率（2分）

（5）取少量FeCO3加适量盐酸完全溶解，再加入少量K3[Fe(CN)3]溶液，产生蓝色沉淀，则碳酸亚铁中含有铁元素。（溶解后加入氧化剂，检验Fe3+也可） （2分）

【解析】

试题分析：本题的实验目的是用氢气和碳酸亚铁制取纳米级铁粉，根据装置分析可知，A为H2的制取装置，B为干燥装置，C为H2还原FeCO3制取纳米级铁粉。D中无色硫酸铜可用于检验水的存在，E中澄清石灰水则用于检验CO2。

（1）仪器a是圆底烧瓶；B为干燥装置，所以浓硫酸的作用是吸收氢气中的水蒸气。

（2）因H2是爆炸气体，所以在操作时必须先排除装置中的空气，必须打开分液漏斗活塞，一段时间后再对C装置加热，防止装置中的空气干挠实验，造成爆炸的危险。反应一段时间后D中变蓝，说明有水生成，E中溶液变浑浊，说明有CO2生成。则C中发生反应的化学方程式为FeCO3+H2Fe+CO2+H2O。

（3）反应中若观察到B装置中气泡产生过快，则说明A处产生H2的速率过快，可调节A中分液漏斗活塞，减慢硫酸滴加速度。

（4）加少量硫酸铜再滴入与Zn反应，锌与硫酸铜反应生成铜，铜与锌形成原电池（锌为负极），加快了反应速率。

（5）检验碳酸亚铁中含有铁元素的实验方法是取少量FeCO3加适量盐酸完全溶解，再加入少量K3[Fe(CN)3]溶液，产生蓝色沉淀，则碳酸亚铁中含有铁元素。。