Question

【題目】某校化學小組學生利用如圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并利用產物進一步制取FeCl3·6H2O晶體。(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)

(1)裝置B中發生反應的化學方程式是__________________________。

(2)裝置E中的現象是_____________________________________。

(3) 該小組學生利用B裝置的固體與足量鹽酸反應后的濾液制取FeCl3·6H2O晶體，設計流程如圖所示：

①步驟I中通入Cl2的作用是______________________________。

② 簡述檢驗濾液中Fe3+的操作方法________________________。

③步驟Ⅱ從FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O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，管壁產生水珠 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、冷卻結晶、過濾

【解析】

（1）鐵與水蒸氣高溫下反應生成四氧化三鐵和氫氣，據此寫出反應的化學方程式；

（2）裝置E中黑色的氧化銅被氫氣還原成紅色的銅，同時有水珠生成；

（3）①根據流程結合氯氣的強氧化性分析氯氣的作用；

②根據三價鐵的檢驗方法加KSCN溶液，觀察是否變紅；

③由FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體需加熱濃縮、冷卻晶體，過濾。

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

（2）裝置B鐵與水蒸氣反應生成的氫氣，經堿石灰干燥后加入裝置E，氧化銅與氫氣加熱發生反應生成了銅和水，所以反應的現象為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產生水珠；

（3）B裝置中反應混合物中有Fe3O4，可能有Fe剩余，與足量的鹽酸反應后過濾，濾液中含有FeCl2和FeCl3。①因為氯氣具有強氧化性，所以能將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，故答案為：將Fe2+氧化成Fe3+；

②檢驗三價鐵用KSCN溶液，觀察是否變紅，故答案為：取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色；

③由FeCl3稀溶液中得到FeCl36H2O晶體需加熱濃縮、冷卻結晶、過濾，故答案為：加熱濃縮、冷卻結晶、過濾。