Question

某校化学小组同学利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃?6H₂O晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

（1）装置B中发生反应的化学方程式是_________。
（2）装置E中的现象是_______________________。
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法：______________________________________。
（4）该小组同学利用上述滤液制取FeCl₃?6H₂O晶体，设计流程如下：
滤液FeCl₃溶液FeCl₃?6H₂O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl₂的作用是_________________。
②步骤Ⅱ从FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃?6H₂O晶体的主要操作包括：________________________________。
③该流程中需保持盐酸过量，主要原因是（结合离子方程式简要说明）____________________________。

Answer 1

（1）3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂↑
（2）黑色固体变红，右端管壁有水珠
（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色
（4）①将Fe²⁺氧化成Fe³⁺ ②加热浓缩、冷却结晶、过滤 ③Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺，过量盐酸抑制FeCl₃水解
【试题分析】

解析：该题是在课本演示实验的基础上进行改进的实验题，命题的目的是引导同学们在平时复习过程中强化课本实验，重视课本中的学生实验和演示实验。本题的考查重点是铁在高温下与水作用、Fe²⁺的还原性、Fe³⁺的检验方法和水解反应，检测了同学们的基本操作能力、观察能力和思维能力。具体解析如下：（1）装置B中发生的是还原铁粉在高温下与水蒸气的反应，生成氢气和Fe₃O₄。（2）进入装置C中的是水蒸气和氢气的混合气体，通过装置D中碱石灰干燥后，进入装置E中的是氢气，它和氧化铜反应生成铜和水，所以在E中可以看到黑色固体变红，管壁上有水珠出现。（3）检验Fe³⁺的方法很多，最简单、现象最明显的是加入KSCN溶液。（4）停止反应，待B管冷却后，其中固体物质是Fe₃O₄，与过量盐酸作用，溶液中含Fe²⁺和Fe³⁺，通入Cl2的目的很明确，是把Fe²⁺氧化成Fe³⁺。从FeCl₃溶液中得到晶体的主要操作包括加热浓缩、冷却结晶、过滤。FeCl₃是强酸弱碱盐，保持盐酸过量可以抑制FeCl₃的水解。