Question

2．氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl₃易升华．工业上制备无水FeCl₃的一种工艺如图1所示：
（1）加入吸收塔的吸收剂X应是c（填字母编号）．
a．NaOH溶液      b．饱和食盐水c．FeCl₂溶液      d．淀粉KI溶液
（2）取0.5mL饱和FeCl₃溶液滴入50mL沸水中，得红褐色氢氧化铁胶体，则发生反应的离子方程式为 Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺．
（3）实验室中从FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的过程中，需先加入盐酸且保持过量，然后进行的操作依次为蒸发浓缩、冷却结晶、过滤．
（4）将H₂S气体通入FeCl₃溶液中会出现浑浊，则其反应的离子方程式为H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
（5）铁铬氧化还原液流电池是一种低成本的储能电池，电池结构如图2所示（电极材料为石墨），工作原理为：Fe³⁺+Cr²⁺$?_{充电}^{放电}$Fe²⁺+Cr³⁺
则电池放电时，Cl^-将移向负极（填“正”或“负”）；充电时，阴极的电极反应式为Cr³⁺+e^-═Cr²⁺．

Answer 1

分析 （1）通过工业上制备无水FeCl₃的工艺流程图可知，从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl₂，与吸收剂X在吸收塔中反应生成FeCl₃溶液，则吸收剂X应是FeCl₂溶液；
（2）FeCl₃溶液滴入50ml沸水中，FeCl₃发生水解，再煮沸片刻得红褐色透明液体，形成氢氧化铁胶体；胶体粒子的直径为1～100nm；
（3）根据Fe³⁺的水解，需先加入盐酸且保持过量，然后依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作；
（4）H₂S气体通入FeCl₃溶液中，Fe³⁺将H₂S氧化为S，Fe³⁺被还原为Fe²⁺；
（5）电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极；充电时，阴极阳离子得到电子发生还原反应；

解答 解：（1）通过工业上制备无水FeCl₃的工艺流程图可知，从反应炉中排出的尾气是反应剩余的Cl₂，与吸收剂X在吸收塔中反应生成FeCl₃溶液，则吸收剂X应是FeCl₂溶液，
故选：c；
（2）FeCl₃溶液滴入50ml沸水中，FeCl₃发生水解，再煮沸片刻得红褐色透明液体，形成氢氧化铁胶体，该过程可用离子方程式为：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
故答案为：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（胶体）+3H⁺；
（3）从FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶体的过程中，为抑制Fe³⁺ 的水解，需先加入盐酸且保持过量，然后依次进行蒸发浓缩、冷却结晶、过滤等操作；
故答案为：盐酸；蒸发浓缩；
（4）H₂S气体通入FeCl₃溶液中，Fe³⁺将H₂S氧化为S，Fe³⁺被还原为Fe²⁺，离子方程式为：H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
故答案为：H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（5）电池工作时，电解质溶液中的阴离子移向负极，则铁铬氧化还原液流电池放电时，Cl^-将移向负极；充电时，阴极阳离子得到电子发生还原反应，Cr³⁺得电子生成Cr²⁺，电极反应为：Cr³⁺+e^-═Cr²⁺；
故答案为：负；Cr³⁺+e^-═Cr²⁺．

点评 本题以工业上制备无水FeCl₃流程为切入点考查胶体、盐的水解、实验基本操作、Fe³⁺的氧化性、电化学的相关知识，同时考查学生的分析问题和解决问题能力．