Question

【題目】某實驗小組利用下圖所列裝置進行“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）請回答下列問題：

（1）裝置B中發生反應的化學方程式是__________．

（2）E中出現的現象是________．

（3）該小組把B中反應后的產物加入到足量的鹽酸中，用該溶液制取FeCl36H2O晶體．

①欲檢驗溶液中含有Fe3+，選用的試劑為_________，現象是________．

②該實驗小組同學用上述試劑沒有檢測到Fe3+，用離子方程式解釋濾液中不存在Fe3+可能的原因：__．

③將此濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇下列物質中的_______．

A．酸性KMnO4溶液 B．Cl2 C．Na2O2 D．FeCl3

④在③所得溶液濃縮結晶前需要用實驗證明FeCl2已完全氧化，實驗方法是：_______．

（4）請寫出向FeCl2溶液中加入NaOH溶液產生的白色沉淀最后變成紅褐色沉淀的化學方程式_______， 該反應中消耗1mol氧化劑轉移 _______ mol電子

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 KSCN溶液 向溶液里滴加KSCN溶液，溶液變血紅色 Fe+2Fe3+=3Fe2+ B 用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml，滴入幾滴鐵氰化鉀溶液，溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 4

【解析】

根據二價鐵和三價鐵的性質分析解答；根據氧化還原反應的本質和特征分析解答。

(1) Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4和H2，反應的化學方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故答案為：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；

(2) Fe與水蒸氣反應生成的H2，還原氧化銅生成Cu和H2O，所以E裝置中，黑色的粉末變成紫紅色，管壁產生水珠；

故答案為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產生水珠；

(3) ①檢驗Fe3+最直接的方法是選用KSCN，Fe3+遇KSCN，顯血紅色；

故答案為：KSCN溶液、向溶液里滴加KSCN溶液，溶液變血紅色；

②用KSCN未檢測出Fe3+，可能是B裝置中有Fe粉未反應完全，有剩余，在溶液中，Fe粉還原了Fe3+；

故答案為：Fe+2Fe3+=3Fe2+；

③濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇Cl2，不會引入新雜質，故B正確；

故答案為：B；

④若要證明FeCl2已完全氧化，可以用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml，滴入幾滴鐵氰化鉀溶液，溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化；

故答案為：用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml，滴入幾滴鐵氰化鉀溶液，溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化；

(4) 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，然后白色變成灰綠色，最終轉變成紅褐色，即Fe(OH)2被氧氣氧化成Fe(OH)3，方程式為：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，從反應方程式中可知，O2做氧化劑，1molO2轉移4mol電子；

故答案為：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ，4。