Question

某�；瘜W(xué)小組的同學(xué)利用所列裝置進(jìn)行“鐵與水反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)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(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是______
__________________________。
（2）裝置E中的現(xiàn)象是____________________。
（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過(guò)量的稀鹽酸充分反應(yīng)，過(guò)濾。簡(jiǎn)述檢驗(yàn)濾液中含有Fe³⁺的操作方法：________________________。
（4）該小組的同學(xué)利用上述濾液制取晶體，設(shè)計(jì)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(guò)量，主要原因是（結(jié)合離子方程式簡(jiǎn)要說(shuō)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(jié)晶、過(guò)濾  ③Fe³⁺+3H₂O=Fe（OH）₃+3H⁺，過(guò)量鹽酸可抑制Fe³⁺水解
【試題分析】
本題源于教材中實(shí)驗(yàn)的創(chuàng)新設(shè)計(jì)，考查鐵及其化合物的性質(zhì)。設(shè)計(jì)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(yīng)生成四氧化三鐵而不是氧化鐵或氧化亞鐵，一般觀點(diǎn)認(rèn)為四氧化三鐵中含有氧化鐵和氧化亞鐵；檢驗(yàn)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(zhuǎn)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(jié)晶水合物，顯然不能蒸發(fā)溶液、灼燒，因?yàn)檫@樣會(huì)失去結(jié)晶水。凡是得到易分解、易失去結(jié)晶水的晶體只能用冷卻熱飽和溶液，利用降低溫度，溶質(zhì)溶解度減小的規(guī)律，析出晶體。如制硫酸銅晶體、綠礬。氯化鐵屬于強(qiáng)酸弱堿鹽，易發(fā)生水解，為了制得較純凈的氯化鐵晶體，必須在過(guò)量的鹽酸中進(jìn)行，根據(jù)化學(xué)平衡移動(dòng)原理，對(duì)于反應(yīng)：FeCl₃+3H₂O=Fe（OH）₃+3HCl，增加鹽酸的濃度，使化學(xué)平衡向左移動(dòng)。