Question

某校化学小组学生利用如图所列装置进行“铁与水蒸气反应”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）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。写出可能发生的有关反应化学方程式：______。

（4）该小组学生利用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如图所示：

①步骤I中通入Cl₂的作用是________。

②简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法_______。

③步骤Ⅱ从FeCl₃稀溶液中得到FeCl₃•6H₂O晶体的主要操作包括：_______。

Answer

3Fe+4H2O（g）Fe3O4+4H2黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3＝3FeCl2将Fe2+氧化成Fe3+取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色加热浓缩、冷却结晶、过滤

【解析】

A中圆度烧瓶在加热条件下可提供水蒸气，B在加热条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，氢气经干燥，在C中用向下排空法可收集到氢气，D为干燥装置，在加热条件下氢气与氧化铜反应生成铜和水，据此解答该题。

（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+4H2O（g）Fe3O4+4H2；

（2）装置B中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；

（3）在固体中加入过量稀盐酸后四氧化三铁、铁和盐酸以及铁和氯化铁之间发生反应，其方程式为Fe3O4+8HCl＝FeCl2+2FeCl3+4H2O、Fe+2HCl＝FeCl2+H2↑、Fe+2FeCl3＝3FeCl2；

（4）①因为氯气具有强氧化性，所以能将二价铁离子氧化为三价铁离子，因此步骤I中通入Cl2的作用是将Fe2+氧化成Fe3+；

②检验三价铁应该用KSCN溶液，观察是否变红，即检验滤液中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；

③由FeCl3稀溶液得到FeCl3•6H2O晶体需加热浓缩、冷却结晶、过滤。