Question

9．Fe元素是地殼中最豐富的元素之一，在金屬中僅次于鋁，鐵及其化合物在生活、生產中有廣泛應用．請回答下列問題：
（1）磁鐵礦是工業上冶煉鐵的原料之一，其原理是Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂，若有1mol Fe₃O₄參加反應，轉移電子的物質的量是8mol．Fe₃O₄與氫碘酸（HI）反應的化學方程式為：Fe₃O₄+8HI=3FeI₂+I₂+4H₂O．
（2）與明礬相似，硫酸鐵也可用作凈水劑，在使用時發現硫酸鐵并不能使酸性廢水中的懸浮物沉降除去，其原因是因酸性廢液中，將會Fe³⁺抑制的水解，無法得到Fe（OH）₃膠體，故不能夠吸附懸浮物．
（3）某課外活動小組將如圖所示裝置按一定順序連接，在實驗室里制取一定量的FeCl₃（所通氣體過量并充分反應）．

請回答下列問題：
①各裝置的正確連接順序為（填寫裝置代）A→E→C→B→D．
②裝置C的作用是干燥Cl₂．
③反應開始后，B中硬質玻璃管內的現象為產生紅棕色的煙  可以檢驗生成物中含有Fe³⁺的試劑是硫氰酸鉀（填寫試劑名稱）．

Answer 1

分析 （1）根據Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂可知，1molFe₃0₄參加反應，Fe原子得電子，而C原子失去電子，4molCO作還原劑，化合價從+2價升到+4價，所以每摩爾Fe₃O₄被還原有8mol電子轉移；Fe₃O₄與氫碘酸（HI）會發生氧化還原反應，溶液中有亞鐵離子和碘單質生成，據此書寫化學方程式；
（2）硫酸鐵水解生成氫氧化鐵膠體和氫離子，當在酸性溶液中，鐵離子的水解被抑制，據此答題；
（3）①制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，除去氯化氫氣體用飽和食鹽水，除去水蒸氣用濃硫酸，應先除氯化氫，后干燥，最后尾氣處理；
②濃硫酸作干燥劑；
③B中硬質玻璃管內氯氣與鐵反應生成氯化鐵；用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明含有Fe³⁺．

解答 解：（1）根據Fe₃O₄+4CO$\frac{\underline{\;高溫\;}}{\;}$3Fe+4CO₂可知，1molFe₃0₄參加反應，Fe原子得電子，而C原子失去電子，4molCO作還原劑，化合價從+2價升到+4價，所以每摩爾Fe₃O₄被還原有8mol電子轉移，Fe₃O₄與氫碘酸（HI）會發生氧化還原反應，溶液中有亞鐵離子和碘單質生成，反應方程式為Fe₃O₄+8HI=3FeI₂+I₂+4H₂O，
故答案為：8；Fe₃O₄+8HI=3FeI₂+I₂+4H₂O；
（2）因Fe³⁺水解生成氫氧化鐵膠體，能夠凈化水，但在酸性條件下抑制了水解，使水解平衡逆向移動，無法得到Fe（OH）₃膠體，故不能夠吸附懸浮物，
故答案為：因酸性廢液中，將會Fe³⁺抑制的水解，無法得到Fe（OH）₃膠體，故不能夠吸附懸浮物；
（3）①制備氯氣中含有氯化氫和水蒸氣，除去氯化氫氣體用飽和食鹽水，除去水蒸氣用濃硫酸，應先除氯化氫，后干燥，最后吸收尾氣中未反應的氯氣，防止污染空氣，所以裝置順序為A→E→C→B→D；
故答案為：E→C→B；
②如果進入B的氣體不干燥，FeCl₃容易水解，裝置C的作用是干燥Cl₂，防止FeCl₃的水解；
故答案為：干燥Cl₂；
③B中硬質玻璃管內氯氣與鐵反應生成氯化鐵，B中因生成有FeCl₃而出現紅棕色的煙；用KSCN溶液檢驗Fe³⁺，滴加KSCN溶液，溶液變成血紅色，說明含有Fe³⁺；
故答案為：產生紅棕色的煙；硫氰酸鉀．

點評 本題考查氧化還原反應、水解、三氯化鐵的制備，涉及裝置的連接、氣體的干燥、反應現象的判斷、物質的檢驗等，考查學生對實驗原理、實驗裝置的理解、物質的制備與性質，難度中等．