Question

法国化学家亨利?莫瓦桑一生在化学元素发现史上做出了重大贡献。莫瓦桑最初的无机化学研究课题是自燃铁（发火金属；打火石）。莫瓦桑将氧化亚铁放在氢气流下加热还原，制得了自燃铁（颗粒很细的金属铁，在空气中撞击或受热会燃烧）。

某研究性学习小组拟模仿莫瓦桑开展在实验室制备自燃铁研究。由于没有现存的氧化亚铁，查资料得知可以通过在隔绝氧气条件下加热草酸亚铁（FeC₂O₄）制得氧化亚铁： FeC₂O₄FeO＋CO↑＋CO₂↑

由此，小组设计了一套先制备氧化亚铁，继后制备自燃铁的装置（铁架台等固定仪器装置在图中略去未出）：

分析该套装置的原理回答下列问题：

（1）写出用氧化亚铁制备自燃铁的化学方程式：                                                   

（2）仪器组装好后，首先要做的是：                                    

具体操作是                                                                  

（3）实验中B装置的意义是：                                                 。

（4）进行第二阶段制备自燃铁实验步骤的正确顺序是：                     

①点燃D处酒精灯， ②关闭A、B之间的活塞开关，③熄灭酒精灯，④往D的玻管内通相对足够时间的气体排出原存留气体，⑤继续通气体至D的玻管内固体冷却，⑥撤下仪器，⑦打开A、B之间的活塞开关

（5）该套装置有没有明显的问题？           ，如有,回答如何改进                                                                                    。

 

Answer 1

（1）FeO＋H₂Fe＋H₂O（2分）

（2）检查气密性(2分)，A、B之间的活塞开关关闭，B的分液漏斗活塞关闭(1分)，

向A的长颈漏斗中加水到一定程度，观察A中漏斗内是否会形成一段稳定的水柱(1分)；将干燥管末端浸没在盛有水的水槽的液面下，用酒精灯微热B装置的锥形瓶，干燥管末端出口有气泡产生，停止加热，观察干燥管内是否会形成一段稳定的水柱(1分)。

（3）产生CO₂气体排出D中的空气（2分）

（4）⑦④①③⑤②⑥（2分）

（5）有（2分），B、C之间应该增加一个除HCl的洗气瓶（1分），E后面应有处理第一阶段尾气中CO的措施。（1分）