【題目】某實驗小組利用下圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗,并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl36H2O晶體.(圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去)請回答下列問題:

(1)裝置B中發(fā)生反應的化學方程式是__________

(2)E中出現(xiàn)的現(xiàn)象是________

(3)該小組把B中反應后的產(chǎn)物加入到足量的鹽酸中,用該溶液制取FeCl36H2O晶體.

①欲檢驗溶液中含有Fe3+,選用的試劑為_________,現(xiàn)象是________

②該實驗小組同學用上述試劑沒有檢測到Fe3+,用離子方程式解釋濾液中不存在Fe3+可能的原因:__

③將此濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇下列物質(zhì)中的_______

A.酸性KMnO4溶液 B.Cl2 C.Na2O2 D.FeCl3

④在③所得溶液濃縮結晶前需要用實驗證明FeCl2已完全氧化,實驗方法是:_______

(4)請寫出向FeCl2溶液中加入NaOH溶液產(chǎn)生的白色沉淀最后變成紅褐色沉淀的化學方程式_______, 該反應中消耗1mol氧化劑轉移 _______ mol電子

【答案】3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2 黑色的粉末變成紫紅色,管壁產(chǎn)生水珠 KSCN溶液 向溶液里滴加KSCN溶液,溶液變血紅色 Fe+2Fe3+=3Fe2+ B 用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 4

【解析】

根據(jù)二價鐵和三價鐵的性質(zhì)分析解答;根據(jù)氧化還原反應的本質(zhì)和特征分析解答。

(1) Fe與水蒸氣反應生成Fe3O4H2,反應的化學方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2,故答案為:3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2;

(2) Fe與水蒸氣反應生成的H2,還原氧化銅生成CuH2O,所以E裝置中,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) ①檢驗Fe3+最直接的方法是選用KSCN,F(xiàn)e3+遇KSCN,顯血紅色;

故答案為:KSCN溶液、向溶液里滴加KSCN溶液,溶液變血紅色;

②用KSCN未檢測出Fe3+,可能是B裝置中有Fe粉未反應完全,有剩余,在溶液中,F(xiàn)e粉還原了Fe3+;

故答案為:Fe+2Fe3+=3Fe2+;

③濾液中FeCl2完全氧化為FeCl3最好選擇Cl2,不會引入新雜質(zhì),故B正確;

故答案為:B;

④若要證明FeCl2已完全氧化,可以用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化;

故答案為:用小試管取用③反應后的溶液1﹣2ml,滴入幾滴鐵氰化鉀溶液,溶液沒有生成藍色沉淀則證明氯化亞鐵已被全部氧化;

(4) 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液,先生成白色沉淀,然后白色變成灰綠色,最終轉變成紅褐色,即Fe(OH)2被氧氣氧化成Fe(OH)3,方程式為:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3,從反應方程式中可知,O2做氧化劑,1molO2轉移4mol電子;

故答案為:4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ,4。

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