Question

【題目】三氯化鐵(FeCl3)用于金屬蝕刻等。化學興趣小組想把鐵燃燒產物轉化成FeCl3。 請根據裝置如圖回答問題：

(1)寫出鐵在氧氣中燃燒的化學方程式____。

探究一：鐵絲在氧氣中燃燒為什么會火星四射？

（查閱資料）

物質	鎂條	含碳0.05%的鐵絲	含碳0.2%的鐵絲	含碳0.6%的鐵絲
燃燒時 的現象	劇烈燃燒，發白光，無火星	劇烈燃燒 極少火星	劇烈燃燒 少量火星	大量火星

(2)由上表可知鐵絲燃燒能否產生火星與該物質____有關。

探究二：鐵絲燃燒時濺落的黑色物質的成分

（查閱資料）Fe3O4能與稀鹽酸反應生成可溶于水的FeCl2和FeCl3，溶液呈黃色。反應的方程式為：Fe3O4+8HCl=FeCl2+2FeCl3+4H2O。

（實驗探究）將濺落的黑色物質碾碎，加入足量稀鹽酸。

(3)觀察到黑色固體逐漸溶解,溶液變成黃色，同時有氣泡生成，寫出產生氣泡的化學方程式____。

（實驗結論）

(4)由以上現象可得，鐵燃燒時濺落的黑色物質含有____。

(5)反應完全后，發現還有固體殘渣，你認為該殘渣可能是____。

探究三：三氯化鐵的制取與應用

（查閱資料）①通入Cl2可將FeCl2溶液轉化成FeCl3溶液。

②廢銅電路板上的銅與FeCl3溶液反應生成FeCl2和CuCl2。

③FeCl3能使KSCN溶液變紅色，而FeCl2與CuCl2不能。

將探究二所得剩余物，通過分步實驗，操作過程中氯化鐵的質量變化如圖16：

(6)操作Ⅰ可除去固體殘渣，該操作的名稱是____。

(7)通過操作Ⅱ，氯化鐵的質量增加的原因是____(用化學方程式來表示)。

(8) 通過操作Ⅲ，得到d溶液，檢驗d溶液中是否還含有氯化鐵的方法是____。

Answer 1

【答案】【答題空1】3Fe+2O2Fe3O4 含碳量高低 【答題空3】Fe＋2HCl=FeCl2＋H2↑ 【答題空4】Fe、Fe3O4(Fe、FeO·Fe2O3) C或碳 過濾 【答題空7】2FeCl2+Cl2=2FeCl3 【答題空8】取樣加入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明含有FeCl3

【解析】

（1）鐵與氧氣在點燃的條件下反應生成四氧化三鐵；化學方程式：3Fe+2O2Fe3O4；

（2）由表格中鐵絲的含碳量以及產生火星的程度可知，鐵絲燃燒能否產生火星與該物質的含碳量高低有關；

（3）黑色固體逐漸溶解，溶液變成黃色，同時有氣泡生成，產生氣泡的過程是其中的鐵與鹽酸反應生成了氯化亞鐵和氫氣；化學方程式：Fe+2HCl=FeCl2+H2↑；

（4）黑色固體逐漸溶解，溶液變成黃色，說明黑色固體中含有四氧化三鐵，有氣泡生成，說明黑色固體中含有鐵；化學式為：Fe、Fe3O4；

（5）鐵絲中有少量的單質碳，與酸不反應，所以反應完全后的固體殘渣可能是碳；

（6）操作Ⅰ可除去液體中的固體殘渣，該操作是過濾；

（7）因為Cl2可將FeCl2溶液轉化成FeCl3溶液，所以通過操作Ⅱ，氯化鐵的質量增加；化學方程式：2FeCl2+Cl2=2FeCl3；

（8）因為FeCl3能使KSCN溶液變紅色，而FeCl2與CuCl2不能，所以檢驗d溶液中是否還含有氯化鐵的方法是取樣加入幾滴KSCN溶液，若溶液變紅色，則說明含有FeCl3。