Question

FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3，再用副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案，裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下：

①檢驗裝置的氣密性；

②通入干燥的Cl2，趕盡裝置中的空氣；

③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成；

④……

⑤體系冷卻后，停止通入Cl2，并用干燥的N2趕盡Cl2，將收集器密封。

請回答下列問題：

(1)裝置A中反應的化學方程式為_________________________。

(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管A右端。要使沉積的FeCl3進入收集器，第④步操作是___________________________。

(3)操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)____________。

(4)裝置B中冷水浴的作用為__________________________________；

裝置C的名稱為________；裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑：__________________________________。

Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。

(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為___________________________。

(7)電解池中H＋在陰極放電產(chǎn)生H2，陽極的電極反應式為____________________________。

(8)綜合分析實驗 Ⅱ 的兩個反應，可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點：

①H2S的原子利用率為100%；

②________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(1)2Fe＋3Cl22FeCl3

(2)在沉積的FeCl3固體下方加熱

(3)②⑤

(4)冷卻，使FeCl3沉積，便于收集產(chǎn)品　干燥管

K3[Fe(CN)6]溶液

(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

(7)Fe2＋－e－===Fe3＋

(8)FeCl3得到循環(huán)利用

解析　(1)裝置A中進行的是Fe與Cl2制取FeCl3，反應的化學方程式為2Fe＋3Cl22FeCl3。

(2)由于FeCl3沉積在反應管A右端，時間長了會堵塞，所以應在此處進一步加熱使FeCl3再次升華進入收集裝置。

(3)通入干燥氯氣可排出空氣以及其中所含的水蒸氣，反應完畢后將多余Cl2趕出，將收集器密封以防吸收空氣中的水蒸氣從而避免了FeCl3的潮解。

(4)通過冷水浴將升華的FeCl3冷卻收集，F(xiàn)e2＋的檢驗可通過與赤鐵鹽(K3[Fe(CN)6])生成藍色沉淀(騰化鹽)的方法來完成。

(6)Fe3＋與H2S的氧化還原反應的離子方程式的書寫應注意得失電子守恒與電荷守恒。

(7)、(8)電解FeCl2溶液，通過陰極：2H＋＋2e－===H2↑

陽極：Fe2＋－ e－===Fe3＋來完成溶液中FeCl3的循環(huán)利用。