Question

某校化学小组学生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）

⑴装置B中发生反应的化学方程式是                                。

⑵装置E中的现象是                                              。

⑶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。将滤液分成两份，分别检验滤液中的金属阳离子。检验Fe^3＋所用试剂为          ，检验Fe^2＋所用试剂为         。

⑷该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃·6H₂O晶体，设计流程如下：

①步骤一中通入足量Cl₂发生反应的离子方程式为                                       。

②步骤二从FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃·6H₂O晶体的主要操作如下（均在HCl气氛中进行）：

蒸发、浓缩 → 冷却、结晶 → 过滤、洗涤、干燥

在蒸发皿中进行蒸发浓缩操作时，当_________________________时，应停止加热。此过程应保持盐酸过量的原因________________________________________（用离子方程式表示）。

Answer 1

【答案】（13分）⑴3Fe + 4H₂O(g)== Fe₃O₄ + 4H₂（条件加热）……（2分） 

⑵黑色粉末变为红色（试管右侧靠近出气口处有水珠）……（1分） 

⑶KSCN溶液……（2分）  酸性KMnO₄溶液……（2分） 

⑷①2Fe²⁺ + Cl₂ == 2Fe³⁺ + 2Cl^-  ……（2分）

②出现少量晶体或晶膜时……（2分）   Fe³⁺ + 3H₂O Fe(OH)₃ + 3H⁺（2分）

【解析】⑶由于Fe²⁺的存在，因此宜选用SCN^-而不选用OH^-检验，检验Fe^2＋宜选用氧化性试剂酸性KMnO₄溶液。⑷由于盐酸是挥发性酸，因此制备FeCl₃·6H₂O晶体必须在酸性条件下进行，否则Fe³⁺易水解生成沉淀混在其中。

【考点】化学实验——实验的设计与评价