Fe3O4是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图1是制取四氧化三铁的系列装置，A装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。

Question

Fe ₃ O ₄ 是重要的化学试剂，铁粉在氧气中燃烧是制取它最为常见和快捷的方法。图 1 是制取四氧化三铁的系列装置， A 装置用于制取二氧化碳气体，并要求气流稳定，流速可控。

请回答下列问题：

(1) 图 2 中仪器 a 的名称是 ________ 。

(2) 根据题目要求，在图 2 中最好选择 ________( 填序号 ) 作为 A 装置。

(3) 对图 2 中装置 ① 进行气密性检查的方法是 ________ ，向分液漏斗中加足量水，过一会，水不再下滴，说明装置 ① 的气密性良好。

(4) 在 B 装置中发生的主要反应的化学方程式是 _________________________ _______________________________________________________________________________________________________________________ 。

(5) 当产生的气体与事先预热的铁粉接触时，在硬质玻璃管中将观察到的明显现象是 ________________________________________________________ 。

(6) 反应一段时间后，若将硬质玻璃管中的固体粉末用盐酸溶解，取少许溶液于试管中，加入淀粉碘化钾溶液，没有蓝色出现，推测固体粉末中除 Fe ₃ O ₄ 外，一定有 _______________________________________________________ 。

(7) 若铁粉被完全消耗，某同学为确定生成物中有＋ 2 价铁，取少量生成物于试管中，加入适量的稀硫酸溶解。

① 写出溶解过程发生反应的离子方程式 ______________________ ________________________________________________________ 。

② 写出确定＋ 2 价铁所用试剂名称、操作步骤、实验现象和结论 _______________________________________________________________ 。

Answer 1

解析　 本题考查 Fe ₃ O ₄ 的制备及其性质检验等，意在考查考生分析、设计实验方案的能力。 (1) 图 2 中仪器 a 为长颈漏斗。 (2) 图 2 中三个装置只有 ③ 可以达到流速可控的目的。 (3) 检查装置 ① 的气密性时需用止水夹夹住橡胶管，确保装置中密封住一定体积的气体。 (4)B 装置中 Na ₂ O ₂ 与 CO ₂ 反应生成 Na ₂ CO ₃ 和 O ₂ 。 (5) 在硬质玻璃管中铁粉与 O ₂ 剧烈反应，并有火星产生。 (6) 加入淀粉 KI 溶液没有出现蓝色，说明溶液中没有 Fe ^{3 ＋} ，即生成物中除了有 Fe ₃ O ₄ 外，还有铁粉剩余， Fe ₃ O ₄ 溶于盐酸生成的 Fe ^{3 ＋} 被 Fe 还原为 Fe ^{2 ＋} 。 (7)①Fe ₃ O ₄ 溶于稀硫酸生成 Fe ^{3 ＋} 和 Fe ^{2 ＋} ，其离子方程式为 Fe ₃ O ₄ ＋ 8H ^＋ == =2Fe ^{3 ＋} ＋ Fe ^{2 ＋} ＋ 4H ₂ O 。 ② 检验溶液中含有 Fe ^{2 ＋} ，可用 K ₃ [Fe(CN) ₆ ] 溶液或高锰酸钾溶液。

答案　 (1) 长颈漏斗　 (2)③ 　 (3) 用止水夹夹紧橡胶管　 (4)2Na ₂ O ₂ ＋ 2CO ₂ == =2Na ₂ CO ₃ ＋ O ₂

(5) 铁粉燃烧，有火星四射　 (6) 铁粉　 (7)①Fe ₃ O ₄ ＋ 8H ^＋ == =2Fe ^{3 ＋} ＋ Fe ^{2 ＋} ＋ 4H ₂ O 　 ② 用小试管取少量溶液后，向其中逐滴加入 K ₃ [Fe(CN) ₆ ] 溶液，若出现蓝色沉淀，说明有 Fe ^{2 ＋} ( 或用小试管取少量高锰酸钾溶液，滴入几滴题述溶液，若紫色变浅，说明有 Fe ^{2 ＋} 存在 )