Question

9．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．（图中尾气处理装置均已略去）

回答下列问题：
（1）圆底烧瓶中除加入水外还需加入的物质是碎瓷片．
（2）装置B中发生反应的化学方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）装置E中的现象是固体由黑色变为红色，管壁有水珠．
（4）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⁺的操作方法取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液变血红色，则含有Fe³⁺．
（5）该小组学生利用在上述滤液中通入氯气的方式制取FeCl₃•6H₂O晶体，通入Cl₂的作用是将滤液中含有的Fe²⁺氧化成Fe³⁺．

Answer 1

分析 由图可知，A提高水蒸气，B中发生3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，生成氢气具有可燃性，点燃时需要验纯，D中碱石灰干燥氢气，E中氢气还原CuO，结合铁离子遇KSCN溶液为血红色来解答．
（1）由图可知，A提高水蒸气，烧瓶底部放置了几片碎瓷片是防止加热液体暴沸；
（2）铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气；
（3）E中氢气还原CuO生成铜和水；
（4）依据铁离子和KSCN溶液反应生成血红色溶液设计实验验证；
（5）根据流程结合氯气的强氧化性分析氯气的作用．

解答 解：（1）由图可知，A提高水蒸气，加热液体防止暴沸，所以烧瓶底部还还需加入的物质是几片碎瓷片，故答案为：碎瓷片；
（2）B中发生铁和水蒸气反应生成四氧化三铁和氢气，方程式为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案为：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；

（3）E中氢气还原CuO，观察到的现象为固体由黑色变为红色，管壁有水珠，故答案为：固体由黑色变为红色，管壁有水珠；
（4）检验滤液中Fe³⁺的操作方法为取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液变血红色，则含有Fe³⁺，故答案为：取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液变血红色，则含有Fe³⁺；
（5）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，2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：将滤液中含有的Fe²⁺氧化成Fe³⁺．

点评 本题考查了铁及其化合物的性质实验，题目难度不大，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．