Question

某校化学小组的同学利用所列装置进行“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，加入过量的稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中含有Fe³⁺的操作方法：________________________。
（4）该小组的同学利用上述滤液制取晶体，设计流程如下：

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，观察溶液的颜色是否变红
（4）①将Fe²⁺氧化成Fe³⁺  ②加热浓缩、冷却结晶、过滤  ③Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃+3H⁺，过量盐酸可抑制Fe³⁺水解
【试题分析】
本题源于教材中实验的创新设计，考查铁及其化合物的性质。设计思路：制取水蒸气→制备氢气→干燥氢气→氢气还原氧化铜。铁粉与水蒸气反应生成四氧化三铁而不是氧化铁或氧化亚铁，一般观点认为四氧化三铁中含有氧化铁和氧化亚铁；检验Fe³⁺用KSCN溶液，观察溶液是否变红色：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；制备氯化铁晶体必须将氯化亚铁转化成氯化铁，通入氯气将亚铁离子氧化成铁离子；从氯化铁稀溶液中得到氯化铁结晶水合物，显然不能蒸发溶液、灼烧，因为这样会失去结晶水。凡是得到易分解、易失去结晶水的晶体只能用冷却热饱和溶液，利用降低温度，溶质溶解度减小的规律，析出晶体。如制硫酸铜晶体、绿矾。氯化铁属于强酸弱碱盐，易发生水解，为了制得较纯净的氯化铁晶体，必须在过量的盐酸中进行，根据化学平衡移动原理，对于反应：FeCl₃+3H₂O=Fe（OH）₃+3HCl，增加盐酸的浓度，使化学平衡向左移动。