Question

【题目】某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”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）请回答下列问题：

（1）装置B中发生反应的化学方程式是_______________________．

（2）D的作用是________。点燃E处酒精灯之前应进行的操作是_________。E中出现的现象是__________．

（3）该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取FeCl3·6H2O晶体．

①欲检验溶液中含有Fe3+，选用的试剂为____________，现象是_____________．

②该实验小组同学用上述试剂没有检测到Fe3+，用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的原因：_______________．

③将此滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择下列物质中的___________．

A．酸性KMnO4溶液 B．Cl2 C．Na2O2 D．FeCl3

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O Fe3O4+4H2 吸收水分（干燥H2） 收集H2并验纯 黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠 KSCN溶液 向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色 Fe+2Fe3+=3Fe2+ B

【解析】

（1）Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2；
（2）；碱石灰能干燥气体；装置E中红色的氧化铁被氢气还原成黑色的铁，同时有水珠生成；
（3）①Fe3+的检验方法是：取少量滤液，滴入几滴硫氰化钾溶液，观察溶液是否变红色；
②向体系中加入铁粉，如果铁粉不溶解，说明不存在Fe3+；
③滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3，选择氧化剂能氧化亚铁离子且不引入新的杂质。

（1）装置B中为铁和水蒸气的反应，产物为四氧化三铁和氢气，对应的化学方程式为：3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（2）由于制备的氢气中含有水蒸气，对后续实验有干扰，因此D装置的作用为吸收水分（干燥H2）；由于氢气为可燃性气体，实验前需要进行收集H2并验纯，以防止安全事故的发生；E中为氢气还原氧化铜，所以对应的实验现象为：黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠；

（3）①检验铁离子一般选用KSCN溶液，其方法和现象为：向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色；

②由于金属铁可能过量，过量的金属铁能够与铁离子反应产生亚铁离子，对应的离子方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；

③将氯化亚铁转化为氯化铁，为避免引入杂质，选用的氧化剂应为氯气，即选B。