Question

學生利用下圖所列裝置進行“鐵與水蒸氣反應”的實驗，并利用產物進一步制取FeCl₃·6H₂O晶體。（圖中夾持及尾氣處理裝置均已略去）

(1) 回答下列問題：所用鐵粉中若有雜質，欲除去不純鐵粉中混有的鋁粉可以選用的試劑為__        __（填序號）。

A．稀鹽酸

B．氫氧化鈉溶液

C．濃硫酸

D．FeCl3溶液

經除雜后的鐵粉進一步干燥后裝入反應容器。
（2）反應發生后裝置B中發生反應的化學方程式是_______________  ____。
D裝置的作用：_______________________.
（3）該小組學生把B中反應后的產物加入足量的鹽酸，過濾，用上述濾液制取FeCl₃·6H₂O晶體，設計流程如下：

①步驟I中通入Cl₂的作用                      
（填：氧化劑，還原劑，氧化產物，還原產物）
②為了檢驗某未知溶液是否是FeCl₂溶液，同學們設計了以下實驗方案加以證明。
向一支裝有該未知溶液的試管中先通入氯氣，再滴加KSCN溶液，溶液呈現紅色，證明該未知溶液是FeCl₂溶液。你認為此方案是否合理       (填”合理”或”不合理”)。

Answer 1

(1)  B
(2)  3Fe + 4H₂O Fe₃O₄ + 4H₂   .  除去H₂中的水蒸汽
（3）① 氧化劑       ②　不合理

（1）首先選項中的物質不能與鐵反應，排除AD；另外鋁與濃硫酸在常溫下鈍化，排除C；答案為B：鋁可溶于堿液，但鐵粉不與堿液反應(2Al＋2NaOH＋2H₂O=2NaAlO₂＋3H₂↑)
（2）首先在高溫下鐵粉與水蒸汽發生反應：3Fe + 4H₂O Fe₃O₄ + 4H₂，混有水氣的氫氣經堿石灰干燥后，還原CuO
（3）Fe₃O₄ 與鹽酸反應：Fe₃O₄＋8HCl=FeCl₂＋2FeCl₃＋4H₂O
①氯氣可將FeCl₂氧化：2FeCl₂＋Cl₂=2FeCl₃，氯氣做氧化劑將FeCl₂氧化
②如果原溶液中本身就含有鐵鹽，也可出現同樣的實驗現象，故此方案不合理