Question

【題目】某校化學(xué)小組學(xué)生利用如圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______。

（2）裝置E中的現(xiàn)象是______。

（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾。寫出可能發(fā)生的有關(guān)反應(yīng)化學(xué)方程式：______。

（4）該小組學(xué)生利用上述濾液制取FeCl36H2O晶體，設(shè)計(jì)流程如圖所示：

①步驟I中通入Cl2的作用是________。

②簡述檢驗(yàn)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(chǎn)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(jié)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(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，氫氣經(jīng)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(yīng)生成銅和水，據(jù)此解答該題。

（1）裝置B中鐵粉與水蒸氣在高溫下發(fā)生反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，反應(yīng)的化學(xué)方程式為3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2；

（2）裝置B中鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的氫氣，經(jīng)堿石灰干燥后加入裝置E，氧化銅與氫氣加熱發(fā)生反應(yīng)生成了銅和水，所以反應(yīng)的現(xiàn)象為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產(chǎn)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(fā)生反應(yīng)，其方程式為Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3＝3FeCl2；

（4）①因?yàn)槁葰饩哂袕?qiáng)氧化性，所以能將二價(jià)鐵離子氧化為三價(jià)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(yàn)三價(jià)鐵應(yīng)該用KSCN溶液，觀察是否變紅，即檢驗(yàn)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(jié)晶、過濾。