高中化学趣味性备考 跟踪追击三 一个不可忽视的实验素材-人教版高中全册化学素材

一个不可忽视的实验在人们的印象中，好像与水反应是活泼金属的专利，其实铁也可以与水反应，但不是与液态水反应，而是水蒸气。在以往的高考题中，铁与水蒸气的反应曾多次被设计成综合实验题：例 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已略去）⑴ B 中石棉绒的作用是__________________________ 。装置 B 中发生反应的化学方程式是____________________________________。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，溶液中含有的金属阳离子是________________。⑵ 装置 E 中的现象是_______________________________ 。（3）装置 C 的作用是______________，D 中碱石灰的作用是_____________________。（4）该小组学生利用上述滤液制取 FeCl3·6H2O 晶体，设计流程如下：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： _____________________________________________________________________。本题改编自 05 年北京高考理综题，题目将铁与水蒸气反应 设计成了一个综合性实验 ，在该实验中，主要考查了反应方程式的书写、实验现象的描述、仪器设备的作用、物质的分离除杂等基本实验知识，是一道综合性强、考查知识点全面的习题。分析整个装置，就会发现，A 装置的作用主要是产生水蒸气，由于实验中使用的是铁粉，在强大的气流作用下，铁粉会被吹向右侧的导气管中，这样会阻塞导管，因此用石棉绒将铁粉固定，同时也增大了铁粉与水蒸气接触的面积；B 装置中铁与水蒸气反应，生成四氧化三铁和氢气，将固体产物溶于盐酸，会生成 Fe2+和 Fe3+，在滤液中通入氯气，目的是将 Fe2+氧化，最后通过加热浓缩、冷却结晶、过滤的方法得到 FeCl3·6H2O 晶体。在试管 C 中，大量的水蒸气被冷却，少量的水蒸气被 D 中的碱石灰吸收，干燥后的氢气在 E 中还原氧化铜，生成铜和水，此时可观察到黑色的氧化铜变红，右端管壁有水珠凝结。答案：（1）固定铁粉，防止粉末阻塞导管，增大铁粉与水蒸气的接触面积3Fe + 4H2O Fe3O4 + 4H2↑ Fe2+和 Fe3+⑵ 黑色固体变红，右端管壁有水珠（3）冷凝水蒸气 干燥氢气（或除去氢气中的水蒸气）⑶ 取少量滤液，滴入几滴 KSCN 溶液，观察溶液是否变红色⑷ ① 将 Fe2+氧化成 Fe3+② 加热浓缩、冷却结晶、过滤