题目内容
【题目】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）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：
步骤I中通入Cl2的作用是__。
【答案】3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2 黑色固体变为红色，管壁有水珠 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色 将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+
【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，可用KSCN检验铁离子，以此解答该题
(1)铁与水蒸气高温下反应生成四氧化三铁和氢气，据此写出反应的化学方程式；
(2)装置E中红色的氧化铁被氢气还原成黑色的铁，同时有水珠生成；
(3)B在加热条件下，铁与水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，固体的成分可能为四氧化三铁、铁。在固体中加入过量稀盐酸就是四氧化三铁、铁和盐酸之间的反应，可用KSCN检验铁离子；
(4)滤液中有
，通入氯气将 
氧化成
，再将稀溶液进行加热浓缩、冷却结晶、过滤即得FeCl3·6H2O晶体；
(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:
故答案为 ；
(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：黑色的粉未变成紫红色，管 壁产生水珠；
(3) 取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色。
(4)因为氯气具有强氧化性，所以能将二价铁氧化为三价铁，故答案为将滤液中含有的Fe2+氧化成Fe3+
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【题目】CH4-CO2催化重整不仅可以得到合成气（CO和H2），还对温室气体的减排具有重要意义。回答下列问题：
（1）CH4-CO2催化重整反应为：CH4(g)+CO2(g)=2CO(g)+2H2(g)。
已知：C(s)+2H2(g)=CH4(g) ΔH=-75 kJ·mol1
C(s)+O2(g)=CO2(g) ΔH=-394 kJ·mol1
C(s)+1/2O2(g)=CO(g) ΔH=-111 kJ·mol1
该催化重整反应的ΔH==______ kJ·mol1。有利于提高CH4平衡转化率的条件是____（填标号）。
A．高温低压 B．低温高压 C．高温高压 D．低温低压
某温度下，在体积为2 L的容器中加入2 mol CH4、1 mol CO2以及催化剂进行重整反应，达到平衡时CO2的转化率是50%，其平衡常数为_______mol2·L2。
（2）反应中催化剂活性会因积碳反应而降低，同时存在的消碳反应则使积碳量减少。
相关数据如下表：
积碳反应 CH4(g)=C(s)+2H2(g) | 消碳反应 CO2(g)+C(s)=2CO(g) | ||
ΔH/(kJ·mol1) | 75 | 172 | |
活化能/ (kJ·mol1) | 催化剂X | 33 | 91 |
催化剂Y | 43 | 72 | |
①由上表判断，催化剂X____Y（填“优于”或“劣于”），理由是_________________。在反应进料气组成、压强及反应时间相同的情况下，某催化剂表面的积碳量随温度的变化关系如图所示。升高温度时，下列关于积碳反应、消碳反应的平衡常数（K）和速率（v）的叙述正确的是________填标号）。
A．K积、K消均增加 B．v积减小，v消增加
C．K积减小，K消增加 D．v消增加的倍数比v积增加的倍数大
②在一定温度下，测得某催化剂上沉积碳的生成速率方程为v=k·p(CH4)·[p(CO2)]-0.5（k为速率常数）。在p(CH4)一定时，不同p(CO2)下积碳量随时间的变化趋势如图所示，则pa(CO2)、pb(CO2)、pc(CO2)从大到小的顺序为________________。
