Question

某校化学小组学生利用下图所列装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃·6H₂O 晶体。（图中夹持及尾气处理装置均已略去）

 

（1）烧瓶底部放置了几片碎瓷片，碎瓷片的作用是                          。

装置B中发生反应的化学方程式是 ____________________________

（2）如果要在C处玻璃管处点燃该气体，则必须对该气体进行                     ，装置E中的现象是                        

（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加入过量稀盐酸充分反应，过滤。简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法 __________________________。

（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃·6H₂O晶体，设计流程如下：

① 步骤I中通入Cl₂的作用是____________________________。

② 步骤II从FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃·6H₂O晶体的主要操作包括：                    

Answer

（1）防止暴沸，3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2

（2）验纯，黑色固体变为红色，管壁有水珠

（3） 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色

（4）①将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+； ②加热浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】

试题分析：（1）为了防止暴沸，常在烧瓶底部放置几片碎瓷片；铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，化学方程式为3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2 。

（2）由于反应生成氢气，在点燃氢气之前需要验纯；D装置的作用是干燥氢气，氢气和CuO在加热的条件下能反应生成Cu和水，所以装置E中的现象是黑色固体变为红色，管壁有水珠；

（3）装置B中发生的反应为铁与水蒸气反应生成Fe3O4 和水蒸气，Fe3O4溶于盐酸生成FeCl2和FeCl3，根据Fe3＋的检验方法，检验滤液中Fe3+的操作方法是取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色。

（4）①根据上述分析，滤液的成分是FeCl2 和FeCl3的混合物，则通入氯气的作用是将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+；

②由溶液获得结晶水合物的主要操作是加热浓缩、冷却结晶、过滤 。

考点：考查考查铁及其化合物的性质实验，