Question

5．現(xiàn)利用如圖所示裝置進(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．

（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是：4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂
（2）裝置D中堿石灰的作用是干燥
（3）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加人過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾．簡述檢驗(yàn)濾液中Fe³⁺的操作方法：取濾液置于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則說明有Fe³⁺．
（4）為利用上述濾液制取FeCl₃•6H₂O晶體，設(shè)計(jì)流程如下：濾液$\stackrel{物質(zhì)A}{→}$FeCl₃溶液→FeCl₃•6H₂O晶體
①物質(zhì)A可以是DE，作用是使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺．
A．酸性高錳酸鉀溶液  B．鹽酸   C．硝酸    D．雙氧水   E．氯氣
②中從FeCl₃稀溶液到FeCl₃•6H₂O晶體的主要操作包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾，該流程中需保持鹽酸過量，主要原因是：（結(jié)合離子方程式簡要說明）發(fā)生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，過量的HCl可抑制Fe³⁺的水解．

Answer 1

分析 由實(shí)驗(yàn)裝置可知，加熱A處可提供水蒸氣，B處發(fā)生4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，D中堿石灰可干燥氫氣，E中氫氣還原CuO，以此分析（1）～（2）；
（3）待B管冷卻后，取其中的固體，與過量稀鹽酸反應(yīng)生成的溶液含F(xiàn)e²⁺、Fe³⁺，F(xiàn)e³⁺遇KSCN溶液變?yōu)檠�紅色；
（4）制取FeCl₃•6H₂O晶體，設(shè)計(jì)流程如下：濾液$\stackrel{物質(zhì)A}{→}$FeCl₃溶液→FeCl₃•6H₂O晶體，因?yàn)V液含F(xiàn)e²⁺，物質(zhì)A應(yīng)具有氧化物，且不引入雜質(zhì)，因鐵離子水解生成的鹽酸易揮發(fā)，加鹽酸抑制水解，則蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾可制備晶體，以此來解答．

解答 解：（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，故答案為：4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂；
（2）裝置D中堿石灰的作用是干燥氫氣，故答案為：干燥；
（3）檢驗(yàn)濾液中Fe³⁺的操作方法為取濾液置于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則說明有Fe³⁺，故答案為：取濾液置于試管中，加入幾滴KSCN溶液，若溶液變?yōu)檠�紅色，則說明有Fe³⁺；
（4）①物質(zhì)A可以是過氧化氫或氯水氣，其作用為使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺，且不引入新雜質(zhì)，故答案為：DE；使Fe²⁺轉(zhuǎn)化為Fe³⁺；
②從FeCl₃稀溶液到FeCl₃•6H₂O晶體的主要操作包括蒸發(fā)濃縮、降溫結(jié)晶、過濾，該流程中需保持鹽酸過量，主要原因是發(fā)生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，過量的HCl可抑制Fe³⁺的水解，故答案為：發(fā)生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，過量的HCl可抑制Fe³⁺的水解．

點(diǎn)評 本題考查物質(zhì)的制備實(shí)驗(yàn)，為高頻考點(diǎn)，把握制備實(shí)驗(yàn)裝置及流程、物質(zhì)的性質(zhì)及發(fā)生的反應(yīng)為解答的關(guān)鍵，側(cè)重分析與實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ目疾�，注意元素化合物知識與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合，題目難度不大．