Question

【题目】FeCl3是重要的化工原料，无水氯化铁在300℃时升华，极易潮解。

I．制备无水氯化铁。

（1）A装置中发生反应的离子方程式为______________。

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

（3）实验结束后，取少量F装置玻璃管中的固体加水溶解，经检测，发现溶液中含有Fe2+，可能原因为______________。

II．探究FeCl3与SO2的反应。

（4）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)63+（红棕色）；

（ii）Fe3+与SO2发生氧化还原反应，其离子方程式为______________。

（5）实验步骤如下，并补充完整。

步骤	现象	结论
①取5mL1mol·L-1FeCl3溶液于试管中，通入SO2至饱和。	溶液很快由黄色变为红棕色
②用激光笔照射步骤①中的红棕色液体。	_______________	红棕色液体不是Fe(OH)3胶体
③将步骤①中的溶液静置。	1小时后，溶液逐渐变为浅绿色
④向步骤③中溶液加入2滴___________ 溶液(填化学式)。	_______________	溶液中含有Fe2+

（6）从上述实验可知，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)。

Answer 1

【答案】MnO2＋2Cl＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O h，i，d，e g，f，b，（c） 未升华出来的FeCl3与未反应完的铁粉在水溶液中反应生成Fe2+ SO2+2H2O+2Fe3+===SO42-+4H++2Fe2+ 液体中无明显光路 K3[Fe(CN)6] 生成蓝色沉淀 ﹤ ﹤

【解析】

Ⅰ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剂，吸收多余的氯气，防止空气中的水蒸气使FeCl3水解。F中剩余的固体可能为未升华的FeCl3和铁粉的混合物，溶于水发生反应生成FeCl2；

Ⅱ①Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe3+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);

Ⅰ（1）反应的离子方程式为：MnO2＋2Cl＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；

（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连接d；在F中与铁粉反应，为防止FeCl3堵塞导管，应用粗导管，则e连接j，冷凝法收集升华出的FeCl3，所以k连接g；最后连接盛有碱石灰的干燥管，吸收未反应的氯气；

（3）实验结束后，去少量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Fe发生反应生成Fe2+；

Ⅱ（4）Fe3+与SO2发生氧化还原反应生成Fe3+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+2H2O+2Fe3+===SO42-+4H++2Fe2+；

（5）没有出现丁达尔现象，说明红棕色物质不是Fe(OH)3胶体；

（6）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+，反应(ii)进行的程度更大，则平衡常数K(i)<K(ii)。