Question

FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)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(shè)計(jì)了制備無水FeCl₃     的實(shí)驗(yàn)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(yàn)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(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為_______________________________________。

(2)第③步加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端。要使沉積的FeCl₃進(jìn)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(yīng)后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，寫出檢驗(yàn)FeCl₂是否失效的試劑：_________________________________________。

Ⅱ.該組同學(xué)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(yīng)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(yīng)式為____________________。

(8)綜合分析實(shí)驗(yàn) Ⅱ 的兩個(gè)反應(yīng)，可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：

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)2Fe^3＋＋H₂S===2Fe^2＋＋S↓＋2H^＋

(7)Fe^2＋－e^－===Fe^3＋

(8)FeCl₃得到循環(huán)利用

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

(2)由于FeCl₃沉積在反應(yīng)管A右端，時(shí)間長了會(huì)堵塞，所以應(yīng)在此處進(jìn)一步加熱使FeCl₃再次升華進(jìn)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(yīng)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)e^2＋的檢驗(yàn)可通過與赤鐵鹽(K3[Fe(CN)₆])生成藍(lán)色沉淀(騰化鹽)的方法來完成。

(6)Fe^3＋與H₂S的氧化還原反應(yīng)的離子方程式的書寫應(yīng)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：Fe^2＋－ e^－===Fe^3＋來完成溶液中FeCl₃的循環(huán)利用。