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流程制备无水FeCl3,再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

Ⅰ.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检验装置的气密性;
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)装置A中反应的化学方程式为______________。
(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右端。要使沉积的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中冷水浴的作用为________;装置C的名称为________;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:________。
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂。
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液。
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为________________。
(7)电解池中H在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为____________________。
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;②________________。
(1)2Fe+3Cl22FeCl3
(2)在沉积的FeCl3固体下方加热
(3)②⑤
(4)冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品 干燥管
K3[Fe(CN)6]溶液
(5)

(6)2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H
(7)Fe2-e=Fe3
(8)FeCl3得到循环利用
根据FeCl3的性质及物质制备的相关知识解答。
(1)Cl2和Fe的反应为3Cl2+2Fe2FeCl3。(2)根据FeCl3加热易升华的性质,可以对反应管中沉积FeCl3的部位加热,使其升华。(3)为了防止FeCl3潮解,②赶尽装置中的空气,防止水蒸气存在;⑤冷却时要在Cl2中冷却,并用干燥的N2赶尽Cl2。(4)装置B中冷水浴的作用是将FeCl3蒸气冷却为FeCl3固体。装置C为干燥管。检验

FeCl2是否失效就是检验D中是否存在Fe2,可以用K3[Fe(CN)6]溶液检验,现象:若存在Fe2,溶液中有蓝色沉淀生成。(5)Cl2是有毒气体,可以用碱液吸收,如右图所示。(6)H2S与FeCl3发生氧化还原反应:2Fe3+H2S=2Fe2+S↓+2H。(7)因为阳极材料为石墨,故阳极是溶液中的Fe2放电:Fe2-e=Fe3。(8)实验Ⅱ的显著优点是①H2S的利用率高,②FeCl3可以循环利用。
点拨:知识:物质的制备、尾气的处理、离子的检验等化学实验知识,离子方程式和电极反应式的书写。能力:着重考查学生分析、解决问题的能力。试题难度:中等。
练习册系列答案
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某化学兴趣小组的同学利用下图所示实验装置进行某些气体的制备、性质等实验(图中夹持装置有省略)。请按要求填空:

Ⅰ.探究氯气与氨气的反应
(1)为制取干燥氨气,可将装置C与________(填装置编号)连接;装置C中的烧瓶内固体宜选用________。
a.碱石灰        b.氯化钙       c.五氧化二磷       d.生石灰
(2)装置A、E、E连接可制取纯净、干燥的氯气,则两个E装置内的药品依次是________________。
(3)装置F可用于探究氯气与氨气(已知氯气与氨气可发生反应:3Cl2+2NH3=N2+6HCl)的反应。实验时打开弹簧夹1、3,关闭2,先向烧瓶中通入________,然后关闭1、3,打开2,向烧瓶中缓慢通入一定量的另一种气体。实验一段时间后烧瓶内出现浓厚的白烟并在容器内壁凝结,请设计一个实验方案鉴定该固体中的阳离子__________________________________________________________。
Ⅱ.探究某些物质的性质
(4)利用装置A、E,可设计实验比较Cl和Br的还原性强弱,能证明结论的实验现象是_______________________________________________________。
(5)若利用装置A、E进行乙烯与溴水反应的实验,写出反应的化学方程式_________________________________________________________________。
(6)将装置B、C分别与F相连后,进行H2S与SO2反应的实验。F的烧瓶中发生反应的化学方程式为______________________;F的烧杯所起的作用是_________________________________________________________________。

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