Question

5．某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所列裝置進(jìn)行“鐵與水蒸氣反應(yīng)”的實(shí)驗(yàn)，并利用產(chǎn)物進(jìn)一步制取FeCl₃•6H₂O晶體．（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

回答下列問(wèn)題：
（1）裝置B中發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O（g）$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂．
（2）B、E兩處酒精燈，必須后點(diǎn)燃的是E．
（3）E中出現(xiàn)黑色氧化銅變紅，玻璃管右端出現(xiàn)無(wú)色液滴的現(xiàn)象．
（4）該小組把B中反應(yīng)后的產(chǎn)物加入足量的鹽酸，用該溶液制取FeCl₃•6H₂O晶體．
①欲檢驗(yàn)溶液中含有Fe³⁺，選用的試劑為KSCN溶液，現(xiàn)象是溶液變血紅色．
②該實(shí)驗(yàn)小組同學(xué)用上述試劑沒有檢測(cè)到Fe³⁺，用離子方程式解釋濾液中不存在Fe³⁺可能的原因：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
③在此溶液中加入少量酸性高錳酸鉀溶液，高錳酸鉀褪色，溶液中反應(yīng)的離子方程式5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O．
④將此濾液中FeCl₂完全氧化為FeCl₃最好選擇Cl₂做氧化劑．

Answer 1

分析 （1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe₃O₄和H₂；堿石灰能干燥氣體；
（2）首先產(chǎn)生還原性氣體，趕盡E裝置中的空氣，然后點(diǎn)燃E處裝置中的酒精燈；
（3）氫氣還原氧化銅生成金屬銅和水，據(jù)此回答；
（4）①Fe³⁺的檢驗(yàn)方法是：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色；
②向體系中加入鐵粉，如果鐵粉不溶解，說(shuō)明不存在Fe³⁺；
③高錳酸鉀具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為錳離子，據(jù)此回答；
④選擇的試劑不會(huì)引入新雜質(zhì)．

解答 解：（1）Fe與水蒸氣反應(yīng)生成Fe₃O₄和H₂，反應(yīng)的化學(xué)方程式是3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂，故答案為：3Fe+4H₂O$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$Fe₃O₄+4H₂；
（2）首先產(chǎn)生還原性氣體，趕盡E裝置中的空氣，然后點(diǎn)燃E處裝置中的酒精燈，故選E；
（3）氫氣還原氧化銅生成金屬銅和水，E中出現(xiàn)黑色氧化銅變紅，玻璃管右端出現(xiàn)無(wú)色液滴現(xiàn)象，故答案為：黑色氧化銅變紅，玻璃管右端出現(xiàn)無(wú)色液滴；
（4）①Fe³⁺的檢驗(yàn)方法是：取少量濾液，滴入幾滴硫氰化鉀溶液，觀察溶液是否變紅色，故答案為：KSCN溶液；溶液變血紅色；
②向體系中加入鐵粉，如果鐵粉不溶解，說(shuō)明不存在Fe³⁺，所以離子反應(yīng)方程式為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺，故答案為：Fe+2Fe³⁺=3Fe²⁺．
③高錳酸鉀具有氧化性，能將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為錳離子，發(fā)生反應(yīng)為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；故答案為：5Fe²⁺+MnO₄^-+8H⁺=5Fe³⁺+Mn²⁺+4H₂O；
④濾液中FeCl₂完全氧化為FeCl₃最好選擇Cl₂，不會(huì)引入新雜質(zhì)．故答案為：Cl₂．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了鐵與水蒸氣的反應(yīng)及三價(jià)鐵離子的檢驗(yàn)，裝置了教材知識(shí)的考查，難度中等．