Question

(10分)某校化学小组学生利用下图所列装置进行“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己略去）

（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，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe3+的操作方法：________________________。

（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl3·6H2O晶体，设计流程如下：

滤液FeCl3溶液FeCl3·6H2O晶体

①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。

②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 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，观察溶液是否变红色，如果变红色说明含有铁离子，否则没有铁离子 （4）①将二价铁离子氧化为三价铁离子

②在溶液中铁离子水解，存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3+3H+，过量的盐酸能抑制氯化铁水解。

【解析】

试题分析：（1）Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式是 3Fe+4H2O Fe3O4+4H2；

（2）反应产生的氢气经干燥后与氧化铜在加热的条件下发生置换反应生成铜水，所以装置E中的现象是黑色固体变红，右端管壁有水珠；

（3）铁离子能与KSCN溶液反应使溶液显血红色，所以检验铁离子的方法是取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色，如果变红色说明含有铁离子，否则没有铁离子；

（4）①滤液中含有亚铁离子，所以通入氯气的主要是将二价铁离子氧化为三价铁离子；

②在溶液中铁离子水解，存在水解平衡：Fe3＋＋3H2OFe(OH)3+3H+，过量的盐酸能抑制氯化铁水解。

考点：考查铁及其化合物的性质实验探究