Question

某校化學(xué)小組同學(xué)利用下圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)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(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(guò)量稀鹽酸充分反應(yīng)，過(guò)濾。簡(jiǎn)述檢驗(yàn)濾液中Fe³⁺的操作方法：______________________________________。
（4）該小組同學(xué)利用上述濾液制取FeCl₃?6H₂O晶體，設(shè)計(jì)流程如下：
濾液FeCl₃溶液FeCl₃?6H₂O晶體
①步驟Ⅰ中通入Cl₂的作用是_________________。
②步驟Ⅱ從FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃?6H₂O晶體的主要操作包括：________________________________。
③該流程中需保持鹽酸過(guò)量，主要原因是（結(jié)合離子方程式簡(jiǎn)要說(shuō)明）____________________________。

Answer 1

（1）3Fe+4H₂O（g）Fe₃O₄+4H₂↑
（2）黑色固體變紅，右端管壁有水珠
（3）取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色
（4）①將Fe²⁺氧化成Fe³⁺ ②加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾 ③Fe³⁺+3H₂OFe（OH）₃+3H⁺，過(guò)量鹽酸抑制FeCl₃水解
【試題分析】

解析：該題是在課本演示實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)的實(shí)驗(yàn)題，命題的目的是引導(dǎo)同學(xué)們?cè)谄綍r(shí)復(fù)習(xí)過(guò)程中強(qiáng)化課本實(shí)驗(yàn)，重視課本中的學(xué)生實(shí)驗(yàn)和演示實(shí)驗(yàn)。本題的考查重點(diǎn)是鐵在高溫下與水作用、Fe²⁺的還原性、Fe³⁺的檢驗(yàn)方法和水解反應(yīng)，檢測(cè)了同學(xué)們的基本操作能力、觀察能力和思維能力。具體解析如下：（1）裝置B中發(fā)生的是還原鐵粉在高溫下與水蒸氣的反應(yīng)，生成氫氣和Fe₃O₄。（2）進(jìn)入裝置C中的是水蒸氣和氫氣的混合氣體，通過(guò)裝置D中堿石灰干燥后，進(jìn)入裝置E中的是氫氣，它和氧化銅反應(yīng)生成銅和水，所以在E中可以看到黑色固體變紅，管壁上有水珠出現(xiàn)。（3）檢驗(yàn)Fe³⁺的方法很多，最簡(jiǎn)單、現(xiàn)象最明顯的是加入KSCN溶液。（4）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，其中固體物質(zhì)是Fe₃O₄，與過(guò)量鹽酸作用，溶液中含F(xiàn)e²⁺和Fe³⁺，通入Cl2的目的很明確，是把Fe²⁺氧化成Fe³⁺。從FeCl₃溶液中得到晶體的主要操作包括加熱濃縮、冷卻結(jié)晶、過(guò)濾。FeCl₃是強(qiáng)酸弱堿鹽，保持鹽酸過(guò)量可以抑制FeCl₃的水解。