Question

某�；瘜W小組的同學利用所列裝置進行“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，加入過量的稀鹽酸充分反應，過濾。簡述檢驗濾液中含有Fe³⁺的操作方法：________________________。
（4）該小組的同學利用上述濾液制取晶體，設計流程如下：

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量，主要原因是（結合離子方程式簡要說明）__________。

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，觀察溶液的顏色是否變紅
（4）①將Fe²⁺氧化成Fe³⁺  ②加熱濃縮、冷卻結晶、過濾  ③Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃+3H⁺，過量鹽酸可抑制Fe³⁺水解
【試題分析】
本題源于教材中實驗的創新設計，考查鐵及其化合物的性質。設計思路：制取水蒸氣→制備氫氣→干燥氫氣→氫氣還原氧化銅。鐵粉與水蒸氣反應生成四氧化三鐵而不是氧化鐵或氧化亞鐵，一般觀點認為四氧化三鐵中含有氧化鐵和氧化亞鐵；檢驗Fe³⁺用KSCN溶液，觀察溶液是否變紅色：Fe³⁺+3SCN^-=Fe（SCN）₃；制備氯化鐵晶體必須將氯化亞鐵轉化成氯化鐵，通入氯氣將亞鐵離子氧化成鐵離子；從氯化鐵稀溶液中得到氯化鐵結晶水合物，顯然不能蒸發溶液、灼燒，因為這樣會失去結晶水。凡是得到易分解、易失去結晶水的晶體只能用冷卻熱飽和溶液，利用降低溫度，溶質溶解度減小的規律，析出晶體。如制硫酸銅晶體、綠礬。氯化鐵屬于強酸弱堿鹽，易發生水解，為了制得較純凈的氯化鐵晶體，必須在過量的鹽酸中進行，根據化學平衡移動原理，對于反應：FeCl₃+3H₂O=Fe（OH）₃+3HCl，增加鹽酸的濃度，使化學平衡向左移動。