Question

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

Ⅰ.經查閱資料得知：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中的副產品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到單質硫；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，Fe^2＋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)Fe^3＋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：Fe^2＋－ e^－===Fe^3＋來完成溶液中FeCl₃的循環(huán)利用。