Question

【题目】FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃以上升华，遇潮湿空气极易潮解

(1)制备无水氯化铁

①仪器X的名称为____。

②装置的连接顺序为a→____→i，k→____(按气流方向，用小写字母表示)。

③实验结束后，取少量F中的固体加水溶解，经检测发现溶液中含有Fe2+，其原因为____。

(2)探究FeCl3与SO2的反应

已知反应体系中存在下列两种化学变化：

(i) Fe3+与SO2发生络合反应生成Fe(SO2)62+(红棕色)；

(ii) Fe3+与SO2发生氧化还原反应，其离子方程式为①____

②_________

③_________

④实验结论：反应(i)、(ii)的活化能大小关系是：E(i)____E(ii)(填“>”、 “<”或“=”，下同)，平衡常数大小关系是：K(i)__________K(ii)。

⑤另取5 mL l molL-l FeC13溶液，先滴加2滴浓盐酸，再通入SO2至饱和。几分钟后，溶液由黄色变为浅绿色，由此可知：促使氧化还原反应(ii)快速发生可采取的措施是____。

Answer 1

【答案】圆底烧瓶 h，i→d，e g，f→b(c) 未升华出来的FeCl3与未反应的铁粉在水溶液中反应生成Fe2+ SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+ Fe(OH)3胶体 生成蓝色沉淀 < < 增强FeCl3溶液的酸性

【解析】

（1）首先制取氯气，然后除杂、干燥，再与铁粉反应，冷凝法收集升华出的FeCl3，最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气，防止空气中的水蒸气使FeCl3水解。F中剩余固体可能为未升华的FeCl3与未反应的铁粉的混合物，溶于水发生反应可生成FeCl2，以此分析解答；

(2) ①Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe2+和SO42-，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒写出离子方程式；

②没有出现丁达尔现象，说明红棕色物质不是Fe(OH)3胶体；

③用K3Fe(CN)6溶液检验Fe2+生成蓝色沉淀；

④反应(i)比反应(ii)快，则活化能：E(i)<E(ii)；反应(ii)进行的程度更大，则平衡常数：K(i)<K(ii)；

⑤增强FeCl3溶液的酸性能使氧化还原反应(ii)加快。

（1）①由仪器构造可知，仪器X的名称为圆底烧瓶，

故答案为：圆底烧瓶；

②首先制取氯气，然后除杂、干燥，导管应长进短出，所以a连接h，i接d；在F中与铁粉反应，为防止FeCl3堵塞导管，出气导管应用粗导管，则e接j，冷凝法收集升华出的FeCl3，所以k接g；最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气，所以f接b，则装置的连接顺序为a→h，i→d，e→i，k→g，f→b，

故答案为：h，i→d，e；g，f→b(c)；

③实验结束后，取少量F中的固体加水溶解，经检测发现溶液中含有Fe2+，其原因为未升华出来的FeCl3与未反应的铁粉在水溶液中反应生成Fe2+，

故答案为：未升华出来的FeCl3与未反应的铁粉在水溶液中反应生成Fe2+；

(2) ①Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe2+和SO42-，根据得失电子守恒、电荷守恒和原子守恒，离子方程式为SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+，

故答案为：SO2+2Fe3++2H2O=4H++SO42-+2Fe2+；

②没有出现丁达尔现象，说明红棕色物质不是Fe(OH)3胶体，

故答案为：Fe(OH)3胶体；

③K3Fe(CN)6和Fe2+生成蓝色沉淀，

故答案为：生成蓝色沉淀；

④由实验现象可知，FeCl3与SO2首先发生反应(i)，说明反应(i)比反应(ii)快，则活化能：E(i)<E(ii)；反应最终得到Fe2+，说明反应(ii)进行的程度更大，则平衡常数：K(i)<K(ii)。

故答案为：<；<；

⑤该实验先滴加2滴浓盐酸，使反应(ii)加快，说明增强FeCl3溶液的酸性能使氧化还原反应(ii)加快，

故答案为：增强FeCl3溶液的酸性。