Question

9．某校化學小組學生利用如圖所列裝置進行“鐵與水反應(yīng)”的實驗，并利用產(chǎn)物進一步制取FeCl₃•6H₂O晶體．（圖中尾氣處理裝置均已略去）

回答下列問題：
（1）圓底燒瓶中除加入水外還需加入的物質(zhì)是碎瓷片．
（2）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（3）裝置E中的現(xiàn)象是固體由黑色變?yōu)榧t色，管壁有水珠．
（4）停止反應(yīng)，待B管冷卻后，取其中的固體，加入過量稀鹽酸充分反應(yīng)，過濾．簡述檢驗濾液中Fe³⁺的操作方法取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液變血紅色，則含有Fe³⁺．
（5）該小組學生利用在上述濾液中通入氯氣的方式制取FeCl₃•6H₂O晶體，通入Cl₂的作用是將濾液中含有的Fe²⁺氧化成Fe³⁺．

Answer 1

分析 由圖可知，A提高水蒸氣，B中發(fā)生3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，生成氫氣具有可燃性，點燃時需要驗純，D中堿石灰干燥氫氣，E中氫氣還原CuO，結(jié)合鐵離子遇KSCN溶液為血紅色來解答．
（1）由圖可知，A提高水蒸氣，燒瓶底部放置了幾片碎瓷片是防止加熱液體暴沸；
（2）鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣；
（3）E中氫氣還原CuO生成銅和水；
（4）依據(jù)鐵離子和KSCN溶液反應(yīng)生成血紅色溶液設(shè)計實驗驗證；
（5）根據(jù)流程結(jié)合氯氣的強氧化性分析氯氣的作用．

解答 解：（1）由圖可知，A提高水蒸氣，加熱液體防止暴沸，所以燒瓶底部還還需加入的物質(zhì)是幾片碎瓷片，故答案為：碎瓷片；
（2）B中發(fā)生鐵和水蒸氣反應(yīng)生成四氧化三鐵和氫氣，方程式為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；

（3）E中氫氣還原CuO，觀察到的現(xiàn)象為固體由黑色變?yōu)榧t色，管壁有水珠，故答案為：固體由黑色變?yōu)榧t色，管壁有水珠；
（4）檢驗濾液中Fe³⁺的操作方法為取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液變血紅色，則含有Fe³⁺，故答案為：取少量濾液，滴入幾滴KSCN溶液，觀察溶液變血紅色，則含有Fe³⁺；
（5）因為氯氣具有強氧化性，所以能將二價鐵離子氧化為三價鐵離子，2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：將濾液中含有的Fe²⁺氧化成Fe³⁺．

點評 本題考查了鐵及其化合物的性質(zhì)實驗，題目難度不大，注意掌握鐵與水蒸氣反應(yīng)原理，試題側(cè)重對學生能力的培養(yǎng)和訓練，有利于培養(yǎng)學生規(guī)范嚴謹?shù)膶嶒炘O(shè)計、操作能力．