Question

某�；瘜W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：

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，觀察溶液是否變紅色

（4）①將Fe²⁺氧化成Fe³⁺

②加熱濃縮，冷卻結晶，過濾

③Fe³⁺+3H₂OFe(OH)₃+3H⁺，過量鹽酸抑制FeCl₃水解

解析：裝置中各部分的作用及可能發生的反應：

A.產生水蒸氣，碎瓷片起防止暴沸的作用

B.水蒸氣在高溫下與Fe反應，3Fe＋4H₂O（g）Fe₃O₄＋4H₂

C.緩沖、冷卻氣流，使氣體中的H₂O部分冷凝

D.干燥生成的H₂

E.H₂在加熱條件下還原CuO，H₂＋CuOCu＋H₂O

Fe₃O₄溶于鹽酸：Fe₃O₄＋8HCl====2FeCl₃＋FeCl₂＋4H₂O，其中Fe³⁺能和SCN^-反應，生成血紅色溶液：Fe³⁺＋3SCN^-====Fe(SCN)₃。

在溶液中通入Cl₂能將Fe²⁺轉變成Fe³⁺：2Fe²⁺＋Cl₂====2Fe³⁺＋2Cl^-。