题目内容
某校化学小组学生利用下图所列装置进行“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己略去）
（1）装置B中发生反应的化学方程式是___________________________。
（2）装置B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：
滤液
FeCl3溶液
FeCl3·6H2O晶体
①步骤Ⅰ中通入Cl2的作用是____________________________________。
②步骤Ⅱ从FeCl3稀溶液中得到FeCl3·6H2O晶体的主要操作包括：
_____________________________________________________________。
③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）
_____________________________________________________________。
【答案】
（1）3Fe+4H2O(g)
Fe3O4+4H2
（2）黑色固体变红，右端管壁有水珠
（3）取少量滤液，滴入几滴KSCN溶液，观察溶液是否变红色
（4）①将Fe2+氧化成Fe3+
②加热浓缩，冷却结晶，过滤
③Fe3++3H2O
Fe(OH)3+3H+，过量盐酸抑制FeCl3水解
【解析】装置中各部分的作用及可能发生的反应：
A.产生水蒸气，碎瓷片起防止暴沸的作用
B.水蒸气在高温下与Fe反应，3Fe＋4H2O
Fe3O4＋4H2
C.缓冲、冷却气流，使气体中的H2O部分冷凝
D.干燥生成的H2
E.H2在加热条件下还原CuO，H2＋CuO
Cu＋H2O
Fe3O4溶于盐酸：Fe3O4＋8HCl==2FeCl3＋FeCl2＋4H2O，其中Fe3＋能和SCN－反应，生成血红色溶液：Fe3＋＋3SCN－==Fe（SCN）3。
在溶液中通入Cl2能将Fe2＋转变成Fe3＋：2Fe2＋＋Cl2==2Fe3＋＋2Cl－。
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B.Na+、HCO
D.Na+、OH-根据侯德榜制碱法原理并参考下表的数据，实验室制备纯碱Na
2CO3的主要步骤是：将配制好的饱和NaCl溶液倒入烧杯中加热，控制温度在30～35℃，搅拌下分批加入研细的NH4HCO3固体，加料完毕后，继续保温30分钟，静置、过滤得NaHCO3晶体。用少量蒸馏水洗涤除去杂质，抽干后，转入蒸发皿中，灼烧2小时，制得Na2CO3固体。
四种盐在不同温度下的溶解度（g/100g水）表
| 0℃ | 10℃ | 20℃ | 30℃ | 40℃ | 50℃ | 60℃ | 100℃ | |
| NaCl | 35.7 | 35.8 | 36.0 | 36.3 | 36.6 | 37.0 | 37.3 | 39.8 |
| NH4HCO3 | 11.9 | 15.8 | 21.0 | 27.0 | －① | － | － | － |
| NaHCO3 | 6.9 | 8.1 | 9.6 | 11.1 | 12.7 | 14.5 | 16.4 | － |
| NH4Cl | 29.4 | 33.3 | 37.2 | 41.4 | 45.8 | 50.4 | 55.3 | 77.3 |
①＞35℃NH4HCO3会有分解
请回答：
（1）反应温度控制在30～35℃，是因为若高于35℃，则 ，若低于30℃,则 ；为控制此温度范围，采取的加热方法为 。
（2）加料完毕后，继续保温30分钟，目的是 。静置后只析出NaHCO3晶体的原因是 。用蒸馏水洗涤NaHCO3晶体的目的是除去 杂质（以化学式表示）。
（3）过滤所得的母液中含有 （以化学式表示），需加入 ，并作进一步处理，使NaCl溶液循环使用，同时可回收NH4Cl。
（4）测试纯碱产品中NaHCO3含量的方法是：准确称取纯碱样品W g，放入锥形瓶中加蒸馏水溶解，加1～2滴酚酞指示剂，用物质的量浓度为c(mol/L)的HCl溶液滴定至溶液由红色到无色（指示CO32－＋H＋＝=HCO3－反应的终点），所用HCl溶液体积为V1 mL，再加1～2滴甲基橙指示剂，继续用HCl溶液滴定至溶液由黄变橙，所用HCl溶液总体积为V2 mL。
写出纯碱样品中NaHCO3质量分数的计算式：NaHCO3（％）＝
NH3↑＋CO2↑＋H2O
2H2↑＋O2↑