Question

某校化学小组学生利用如图所列装置进行“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）装置B中发生反应的化学方程式是________；

（2）装置E中的现象是________；

（3）该小组把B中反应后的产物加入足量的盐酸，用该溶液制取FeCl₃•6H₂O晶体．

①欲检验溶液里含有Fe³⁺，选用的试剂为________，现象是________；

②该实验小组同学用上述试剂没有检验到Fe³⁺，用离子方程式解释滤液中不存在Fe³⁺可能的原因________；

③将此溶液中FeCl₂完全氧化为FeCl₃，最好选择下列物质中的________

A.酸性KMnO₄溶液B. Cl₂     C. Na₂O₂     D. FeCl₃

④在③所得溶液浓缩结晶前需要用实验证明FeCl₂已完全氧化，实验方法是________。

Answer

（1）3Fe+4H2OFe3O4+H2；

（2）黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠；

（3）①KSCN溶液；向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色；②Fe+2Fe3+=3Fe2+③B④用小试管取③反应后的溶液1-2mL，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，则FeCl2已全部氧化。

【解析】

试题分析：（1）装置B中铁粉与水蒸气在高温下发生反应生成四氧化三铁和氢气，反应的化学方程式为：3Fe+4H2OFe3O4+H2；

（2）装置B铁与水蒸气反应生成的氢气，经碱石灰干燥后加入装置E，氧化铜与氢气加热发生反应生成了铜和水，所以反应的现象为：黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠，故答案为：黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠；

（3）①Fe3+的检验方法是：取少量滤液，滴入几滴硫氰化钾溶液，观察溶液是否变红色，故答案为：KSCN溶液；向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色；

②向体系中加入铁粉，如果铁粉不溶解，说明不存在Fe3+，所以离子反应方程式为：Fe+2Fe3+=3Fe2+

③为了不引入杂质，将溶液中FeCl2完全氧化为FeCl3，最好Cl2，AB会引入杂质，D不能将氧化亚铁氧化，故选B；

④氯化亚铁具有还原性能够与常见的氧化剂反应，证明FeCl2已完全氧化，实验方法可以是：用小试管取③反应后的溶液1-2mL，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，则FeCl2已全部氧化，故答案为：用小试管取③反应后的溶液1-2mL，滴入几滴酸性高锰酸钾溶液，溶液不褪色，则FeCl2已全部氧化。

【考点定位】考查铁与水蒸气的反应及三价铁离子的检验

【名师点晴】本题考查了铁及其化合物的性质实验。注意掌握铁与水蒸气反应原理，试题侧重对学生能力的培养和训练，有利于培养学生规范严谨的实验设计、操作能力的考查。由于铁离子易水解，应在酸溶液中加热浓缩，目的是抑制三价铁的水解。