Question

7．某實(shí)驗(yàn)小組利用下圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(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已略去）請(qǐng)回答下列問題：
（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O $\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是黑色的粉末變成紫紅色，管壁產(chǎn)生水珠．
（3）該小組把B中反應(yīng)后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸，用該溶液制取FeCl₃•6H₂O晶體．
①欲檢驗(yàn)溶液中含有Fe³⁺，選用的試劑為KSCN溶液，現(xiàn)象是向溶液里滴加KSCN溶液，溶液變血紅色．
②該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用上述試劑沒有檢測(cè)到Fe³⁺，用離子方程式解釋濾液中不存在Fe³⁺可能的原因：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
③將此濾液中FeCl₂完全氧化為FeCl₃最好選擇下列物質(zhì)中的B．
A．酸性KMnO₄溶液        B．Cl₂    C．Na₂O₂ D．FeCl₃
④在③所得溶液濃縮結(jié)晶前需要用實(shí)驗(yàn)證明FeCl₂已完全氧化，實(shí)驗(yàn)方法是用小試管取用③反應(yīng)后的溶液1-2ml，滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液不褪色則證明氯化亞鐵已被全部氧化．

Answer 1

分析 （1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe₃O₄和H₂；堿石灰能干燥氣體；
（2）裝置E中紅色的氧化鐵被氫氣還原成黑色的鐵，同時(shí)有水珠生成；
（3）①Fe³⁺的檢驗(yàn)方法是：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色；
②向體系中加入鐵粉，如果鐵粉不溶解，說明不存在Fe³⁺；
③濾液中FeCl₂完全氧化為FeCl₃，選擇氧化劑能氧化亞鐵離子且不引入新的雜質(zhì)；
④在③所得溶液濃縮結(jié)晶前需要用實(shí)驗(yàn)證明FeCl₂已完全氧化的方法是檢驗(yàn)亞鐵離子的存在，可以選擇高錳酸鉀溶液檢驗(yàn)．

解答 解：（1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe₃O₄和H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，
故答案為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂；
（2）裝置B鐵與水蒸氣反應(yīng)生成的氫氣，經(jīng)堿石灰干燥后加入裝置E，氧化銅與氫氣加熱發(fā)生反應(yīng)生成了銅和水，所以反應(yīng)的現(xiàn)象為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產(chǎn)生水珠，
故答案為：黑色的粉末變成紫紅色，管壁產(chǎn)生水珠；
（3）①Fe³⁺的檢驗(yàn)方法是：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色，
故答案為：KSCN溶液；向溶液里滴加KSCN溶液，溶液變血紅色；
②向體系中加入鐵粉，如果鐵粉不溶解，說明不存在Fe³⁺，所以離子反應(yīng)方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，
故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺；
③濾液中FeCl₂完全氧化為FeCl₃，
A．酸性KMnO₄溶液 能氧化氯化亞鐵，但引入鉀離子、錳離子等，故A錯(cuò)誤；
B．Cl₂  氧化氯化亞鐵為氯化鐵，不引入新的雜質(zhì)，故B正確；
 C．Na₂O₂ 和水反應(yīng)生成氫氧化鈉，沉淀亞鐵離子和鐵離子，不能除去，故C錯(cuò)誤；
D．FeCl₃ 不能氧化氯化亞鐵，故D錯(cuò)誤；
故答案為：B；
④在③所得溶液濃縮結(jié)晶前需要用實(shí)驗(yàn)證明FeCl₂已完全氧化，實(shí)驗(yàn)方法是：用小試管取用③反應(yīng)后的溶液1-2ml，滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液不褪色則證明氯化亞鐵已被全部氧化，
故答案為：用小試管取用③反應(yīng)后的溶液1-2ml，滴入幾滴酸性高錳酸鉀溶液，溶液不褪色則證明氯化亞鐵已被全部氧化；

點(diǎn)評(píng) 本題考查物質(zhì)的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)，為高考常見題型，側(cè)重于學(xué)生的分析能力和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意把握�?shí)驗(yàn)的原理和操作注意事項(xiàng)，題目難度中等．