Question

【題目】某校化學小組學生利用如圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并利用產物進一步制取FeCl36H2O晶體。（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

（1）裝置B中發生反應的化學方程式是______。

（2）裝置E中的現象是______。

（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。寫出可能發生的有關反應化學方程式：______。

（4）該小組學生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體，設計流程如圖所示：

①步驟I中通入Cl2的作用是________。

②簡述檢驗濾液中Fe3+的操作方法_______。

③步驟Ⅱ從FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體的主要操作包括：_______。

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2黑色的粉末變成紫紅色，管壁產生水珠Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3＝3FeCl2將Fe2+氧化成Fe3+取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色加熱濃縮、冷卻結晶、過濾

【解析】

A中圓度燒瓶在加熱條件下可提供水蒸氣，B在加熱條件下，鐵與水蒸氣反應生成四氧化三鐵和氫氣，氫氣經干燥，在C中用向下排空法可收集到氫氣，D為干燥裝置，在加熱條件下氫氣與氧化銅反應生成銅和水，據此解答該題。

（1）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發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中鐵與水蒸氣反應生成的氫氣，經堿石灰干燥后加入裝置E，氧化銅與氫氣加熱發生反應生成了銅和水，所以反應的現象為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產生水珠；

（3）在固體中加入過量稀鹽酸后四氧化三鐵、鐵和鹽酸以及鐵和氯化鐵之間發生反應，其方程式為Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3＝3FeCl2；

（4）①因為氯氣具有強氧化性，所以能將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，因此步驟I中通入Cl2的作用是將Fe2+氧化成Fe3+；

②檢驗三價鐵應該用KSCN溶液，觀察是否變紅，即檢驗濾液中Fe3+的操作方法是：取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色；

③由FeCl3稀溶液得到FeCl36H2O晶體需加熱濃縮、冷卻結晶、過濾。