Question

某校化學小組學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水反應”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl3·6H2O晶體。（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是 。

（2）裝置E中的現(xiàn)象是 。

（3）停止反應，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應，過濾。簡述檢驗濾液中Fe3＋的操作方法：

（4）該小組利用上述濾液制取FeCl3·6H2O晶體，設計流程如下：濾液（步驟I）→FeCl3溶液（步驟II）→FeCl3·6H2O晶體

①步驟I中通入Cl2的作用是 。

②步驟II從FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶體的主要操作包括： 。③該流程中需保持鹽酸過量，主要原因是（結(jié)合離子方程式簡要說明）________________

 

Answer 1

（1）3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 （3分）

（2）黑色固體變?yōu)榧t色，管壁有水珠（2分）

（3）取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色（2分）

（4）①將濾液中含有的Fe2+氧化成Fe3+（3分）

②蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾（3分）

③FeCl3會發(fā)生水解反應，即3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，過量鹽酸能抑制FeCl3的水解（3分）

【解析】

試題分析：（1）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發(fā)生反應生成四氧化三鐵和氫氣，反應的化學方程式為：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2；（2）裝置B鐵與水蒸氣反應生成的氫氣，經(jīng)堿石灰干燥后進入裝置E，氧化銅與氫氣加熱發(fā)生反應生成了銅和水，所以反應的現(xiàn)象為：黑色的粉末變成紅色，管壁產(chǎn)生水珠；（3）檢驗Fe3＋離子的方法為：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色；（4）①步驟I中通入Cl2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+，且產(chǎn)生FeCl3而不會引入雜質(zhì)；②步驟II從FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶體，為防止水解，應有氯化氫氣體的氛圍中蒸發(fā)濃縮、冷卻結(jié)晶、過濾，才能得到FeCl3·6H2O晶體；③由于水解產(chǎn)生的鹽酸易揮發(fā)，故該流程中需保持鹽酸過量或在氯化氫氛圍中加熱蒸發(fā)，否則會發(fā)生水解反應：3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，利用過量鹽酸能抑制FeCl3的水解。

考點：考查鐵及其化合物的性質(zhì)實驗。