Question

5．现利用如图所示装置进行“铁与水反应”的实验，并利用产物进一步制取FeCl₃•6H₂O晶体．

（1）装置B中发生反应的化学方程式是：4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂
（2）装置D中碱石灰的作用是干燥
（3）停止反应，待B管冷却后，取其中的固体，加人过量稀盐酸充分反应，过滤．简述检验滤液中Fe³⁺的操作方法：取滤液置于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明有Fe³⁺．
（4）为利用上述滤液制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如下：滤液$\stackrel{物质A}{→}$FeCl₃溶液→FeCl₃•6H₂O晶体
①物质A可以是DE，作用是使Fe²⁺转化为Fe³⁺．
A．酸性高锰酸钾溶液  B．盐酸   C．硝酸    D．双氧水   E．氯气
②中从FeCl₃稀溶液到FeCl₃•6H₂O晶体的主要操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤，该流程中需保持盐酸过量，主要原因是：（结合离子方程式简要说明）发生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，过量的HCl可抑制Fe³⁺的水解．

Answer 1

分析 由实验装置可知，加热A处可提供水蒸气，B处发生4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，D中碱石灰可干燥氢气，E中氢气还原CuO，以此分析（1）～（2）；
（3）待B管冷却后，取其中的固体，与过量稀盐酸反应生成的溶液含Fe²⁺、Fe³⁺，Fe³⁺遇KSCN溶液变为血红色；
（4）制取FeCl₃•6H₂O晶体，设计流程如下：滤液$\stackrel{物质A}{→}$FeCl₃溶液→FeCl₃•6H₂O晶体，因滤液含Fe²⁺，物质A应具有氧化物，且不引入杂质，因铁离子水解生成的盐酸易挥发，加盐酸抑制水解，则蒸发浓缩、降温结晶、过滤可制备晶体，以此来解答．

解答 解：（1）装置B中发生反应的化学方程式是4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂，故答案为：4H₂O（g）+3Fe$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$ Fe₃O₄+4H₂；
（2）装置D中碱石灰的作用是干燥氢气，故答案为：干燥；
（3）检验滤液中Fe³⁺的操作方法为取滤液置于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明有Fe³⁺，故答案为：取滤液置于试管中，加入几滴KSCN溶液，若溶液变为血红色，则说明有Fe³⁺；
（4）①物质A可以是过氧化氢或氯水气，其作用为使Fe²⁺转化为Fe³⁺，且不引入新杂质，故答案为：DE；使Fe²⁺转化为Fe³⁺；
②从FeCl₃稀溶液到FeCl₃•6H₂O晶体的主要操作包括蒸发浓缩、降温结晶、过滤，该流程中需保持盐酸过量，主要原因是发生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，过量的HCl可抑制Fe³⁺的水解，故答案为：发生Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃+3H⁺，过量的HCl可抑制Fe³⁺的水解．

点评 本题考查物质的制备实验，为高频考点，把握制备实验装置及流程、物质的性质及发生的反应为解答的关键，侧重分析与实验能力的考查，注意元素化合物知识与实验的结合，题目难度不大．