Question

【题目】某实验小组利用下图所列装置进行“铁与水蒸气反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl36H2O晶体．（图中夹持及尾气处理装置均已略去）请回答下列问题：

（1）装置B中发生反应的化学方程式是__________．

（2）E中出现的现象是________．

（3）该小组把B中反应后的产物加入到足量的盐酸中，用该溶液制取FeCl36H2O晶体．

①欲检验溶液中含有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测到Fe3+，用离子方程式解释滤液中不存在Fe3+可能的原因：__．

③将此滤液中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：_______．

（4）请写出向FeCl2溶液中加入NaOH溶液产生的白色沉淀最后变成红褐色沉淀的化学方程式_______， 该反应中消耗1mol氧化剂转移 _______ mol电子

Answer 1

【答案】3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2 黑色的粉末变成紫红色，管壁产生水珠 KSCN溶液 向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色 Fe+2Fe3+=3Fe2+ B 用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化 4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 4

【解析】

根据二价铁和三价铁的性质分析解答；根据氧化还原反应的本质和特征分析解答。

(1) Fe与水蒸气反应生成Fe3O4和H2，反应的化学方程式是3Fe+4H2O(g) Fe3O4+4H2，故答案为：3Fe+4H2O（g） Fe3O4+4H2；

(2) Fe与水蒸气反应生成的H2，还原氧化铜生成Cu和H2O，所以E装置中，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) ①检验Fe3+最直接的方法是选用KSCN，Fe3+遇KSCN，显血红色；

故答案为：KSCN溶液、向溶液里滴加KSCN溶液，溶液变血红色；

②用KSCN未检测出Fe3+，可能是B装置中有Fe粉未反应完全，有剩余，在溶液中，Fe粉还原了Fe3+；

故答案为：Fe+2Fe3+=3Fe2+；

③滤液中FeCl2完全氧化为FeCl3最好选择Cl2，不会引入新杂质，故B正确；

故答案为：B；

④若要证明FeCl2已完全氧化，可以用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化；

故答案为：用小试管取用③反应后的溶液1﹣2ml，滴入几滴铁氰化钾溶液，溶液没有生成蓝色沉淀则证明氯化亚铁已被全部氧化；

(4) 向FeCl2溶液中加入NaOH溶液，先生成白色沉淀，然后白色变成灰绿色，最终转变成红褐色，即Fe(OH)2被氧气氧化成Fe(OH)3，方程式为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3，从反应方程式中可知，O2做氧化剂，1molO2转移4mol电子；

故答案为：4Fe(OH)2+2H2O+O2=4Fe(OH)3 ，4。