Question

【題目】某校化學小組學生利用下圖所列裝置進行 “鐵與水反應”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)停止反應，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應，過濾。簡述檢驗濾液中 Fe3+的操作方法：____________________________________________________________________

(4)該小組學生利用上述濾液制取FeCl3·6H2O晶體，設計流程如下：

步驟I中通入Cl2的作用是____________________________

該流程中需保持鹽酸過量，主要原因是(結合離子方程式簡要說明)

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Answer 1

【答案】3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2黑色固體變為紅色，管壁有水珠取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色將濾液中含有的Fe2+氧化成Fe3+FeCI3會發生水解反應，即3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，過量鹽酸能抑制FeCl3的水解

【解析】

(1)裝置B中鐵粉和水蒸氣在高溫下發生反應生成四氧化三鐵和氫氣，方程式為 3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 ；(2)裝置B中鐵和水蒸氣反應生成氫氣，經堿石灰干燥后加入裝置E，氧化銅和氫氣加熱發生反應生成銅和水，所以反應的現象為：黑色固體變為紅色，管壁有水珠； (3)檢驗鐵離子用硫氰化鉀溶液，觀察是否變紅，所以答案為：取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色； (4)因為氯氣具有氧化性，能將濾液中含有的Fe2+氧化成Fe3+ ；FeCl3會發生水解反應，即3Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+，所以應在酸溶液中加熱濃縮，主要是抑制鐵離子的水解，故保持鹽酸過量。