题目内容

FeCl3在现代工业生产中应用广泛。某化学研究性学习小组模拟工业生产流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
经查阅资料得知:无水FeCl3在空气中易潮解,加热易升华。他们设计了制备无水FeCl3的实验方案,装置示意图(加热及夹持装置略去)及操作步骤如下:

①检查装置的气密性;
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
③用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成
④ ……
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封
请回答下列问题:
(1)写出FeCl3溶液吸收有毒的H2S的离子方程式为                                   
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A的右端。要使沉积得FeCl3进入收集器,第④步操作是                                        
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)                     
(4)装置B中的冷水作用为             ;装置C的名称为            ;装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,从下面选出检验FeCl2是否完全失效的试剂:___          

A.氢氧化钠溶液B.酸性高锰酸钾溶液C.硫氰化钾溶液D.氨水
(5)在虚线框内画出尾气吸收装置E并注明试剂。

(1)2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H(2分)
(2)在沉积的的FeCl3固体下方加热。(2分)
(3)②、⑤(2分)
(4)冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品(2分);干燥管(2分);B(2分)
(5)

解析试题分析:(1)发生氧化还原反应:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;(2)结合题目信息——FeCl3易升华来看,在沉积的FeCl3固体下方加热即可将其转化为气态,再在气流作用下,带入B中凝华;(3)装置干燥,通入的气体干燥均可防止其潮解,故步骤中②⑤合题意;(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;C为干燥管;是否失效就是要检验Fe2+还有无,最佳试剂为酸性高锰酸钾溶液,能使高锰酸钾褪色;(5)过量Cl2用NaOH溶液吸收;
考点:考查实验基础知识、氧化还原反应, Fe3和Fe2的性质。

练习册系列答案
相关题目

绿矾(FeSO4?7H2O)是治疗缺铁性贫血的特效药。某学校的化学兴趣小组的同学对绿矾进行了如下的探究:

FeSO4?7H2O的制备
该化学兴趣小组的同学在实验室通过如下实验由废铁屑(含少量氧化铜、氧化铁等杂质)制备FeSO4·7H2O晶体:
①将5%Na2CO3溶液加入到盛有一定量废铁屑的烧杯中,加热数分钟,用倾析法除去
Na2CO3溶液,然后将废铁屑用水洗涤2~3遍。
②向洗涤过的废铁屑中加入过量的稀硫酸,控制温度在50~80℃之间至铁屑耗尽;
③趁热过滤,将滤液转入到密闭容器中,静置、冷却结晶;
④待结晶完毕后,滤出晶体,用少量冰水洗涤2~3次,再用滤纸将晶体吸干;
⑤将制得的FeSO4·7H2O晶体放在一个小广口瓶中,密闭保存。
请回答下列问题:
(1)实验步骤①的目的是             
(2)实验步骤②明显不合理,理由是            
(3)为了洗涤除去晶体表面附着的硫酸等杂质,实验步骤④中用少量冰水洗涤晶体,原因是                   
(二)探究绿矾(FeSO4·7H2O)热分解的产物
已知SO3的熔点是16.8°C,沸点是44.8°C,该小组设计如下图所示的实验装置(图中加热、夹持仪器等均省略):

【实验过程】
①仪器连接后,检查装置A与B气密性;
②取一定量绿矾固体置于A中,通入N2以驱尽装置内的空气,关闭k,用酒精灯加热硬质玻璃管;
③观察到A 中固体逐渐变红棕色,B中试管收集到无色液体,C中溶液褪色;
④待A中反应完全并冷却至室温后,取少量反应后固体于试管中,加入硫酸溶解,取少量滴入几滴KSCN溶液,溶液变红色;
⑤往B装置的试管中滴入几滴BaCl2溶液,溶液变浑浊。
(4)实验结果分析
结论1:B中收集到的液体是                  
结论2:C中溶液褪色,可推知产物中有                   
结论3:综合分析上述实验③和④可推知固体产物一定有Fe2O3
【实验反思】
(5)请指出该小组设计的实验装置的明显不足:                           
(6)分解后的固体中可能含有少量FeO,取上述实验④中盐酸溶解后的溶液少许于试管中,选用一种试剂鉴别,该试剂最合适的是          
a.氯水和KSCN溶液     b.酸性KMnO4溶液      c.H2O2     d.NaOH溶液

(15分)硬质玻璃管是化学实验中经常使用的一种仪器,请分析下列实验(固定装置略)并回答问题。
Ⅰ、进行微量实验:如图所示,将浓硫酸滴入装有Na2SO3固体的培养皿一段时间后,a、b、c三个棉球变化如下表。请填写表中的空白:

棉球
 
棉球上滴加的试剂
 
实验现象
 
解释和结论
 
a
 
                   
 
棉球变白,微热后又恢复红色
 
                             
 
b
 
含酚酞的NaOH溶液
 
棉球变为白色
 
离子方程式:                                
 
c
 
 
                  
 
棉球变为白色
 
该气体具有                (选填“氧化性”或“还原性”)
 
 
Ⅱ、硬质玻璃管与其它装置结合完成定性或定量实验。下图是某研究性学习小组对某铁矿石中铁的氧化物的化学式进行探究的装置。

实验一:铁矿石中含氧量的测定   
(1)按上图组装仪器(夹持仪器均省略),检查装置的气密性;
(2)将10.0g铁矿石放入硬质玻璃管中;
(3)从左端导气管口处不断地缓缓通入H2                       后,点燃A处酒精灯;
(4)充分反应后,撤掉酒精灯,再持续通入氢气至完全冷却。
(5)测得反应后装置B增重2.70g,则铁矿石中氧的质量分数为______________________。
实验二:铁矿石中含铁量的测定

(1)步骤②和⑤中都要用到的玻璃仪器是             __。
(2)下列有关步骤⑥的操作中说法不正确的是_______
a.滴定管用蒸馏水洗涤后再用待装液润洗
b.锥形瓶需要用待测液润洗
c.因为碘水为黄色,所以滴定过程中不需加指示剂
实验结论:推算铁的氧化物的组成,由实验一、二得出该铁矿石中铁的氧化物的化学式为       

已知离子反应:Fe3+3SCNFe(SCN)3具有反应迅速、现象明显等特点,是检验Fe3常用的方法之一。某化学兴趣小组为探究Fe(SCN)3的性质,做了以下实验:
①取10 mL l mol·L-1FeCl3溶液,滴加3~4滴浓KSCN溶液,振荡后溶液立即变成红
色。
②取少量红色溶液,滴加少许浓硝酸,静置,溶液红色褪去,同时产生大量的红棕色气 
体混合物A。
③将该气体混合物A通入过量的Ba(OH)2溶液中,产生白色沉淀B和剩余气体C。
气体C无色无味,能使燃烧的木条熄灭,可排放到空气中,不会改变空气的成分。
④过滤,向白色沉淀B中滴加少量稀硝酸,沉淀完全溶解,同时产生能使澄清石灰水变
浑浊的无色无味气体D。
⑤取②中反应后溶液少许,滴加BaCl2溶液,产生不溶于稀硝酸的白色沉淀E。
根据上述实验现象,回答下列问题:
(1)B的化学式为_________________;E的化学式为___________________。
(2)混合气体A的成分是___________________(填化学式)。
(3)该兴趣小组同学根据以上实验现象分析得出结论:Fe(SCN)3具有还原性,则实验②中反应时被氧化的元素是____________(填元素符号)。根据元素C、S、N的原子结构和共价键的相关知识推断出SCN的结构式为_________________。
(4)实验②中反应的离子方程式为___________________________________________。
(5)该兴趣小组同学从上述实验中得到启发,若用SCN间接检验Fe2时应注意_________________________________________________________________.

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