Question

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：_____________________________________________________。

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________________________________________________________________________。

Answer 1

答案　(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

(6)2Fe3＋＋H2S===2Fe2＋＋S↓＋2H＋

(7)Fe2＋－e－===Fe3＋

(8)FeCl3得到循环利用

解析　(1)装置A中进行的是Fe与Cl2制取FeCl3，反应的化学方程式为2Fe＋3Cl22FeCl3。

(2)由于FeCl3沉积在反应管A右端，时间长了会堵塞，所以应在此处进一步加热使FeCl3再次升华进入收集装置。

(3)通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气，反应完毕后将多余Cl2赶出，将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了FeCl3的潮解。

(4)通过冷水浴将升华的FeCl3冷却收集，Fe2＋的检验可通过与赤铁盐(K3[Fe(CN)6])生成蓝色沉淀(腾化盐)的方法来完成。

(6)Fe3＋与H2S的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。

(7)、(8)电解FeCl2溶液，通过阴极：2H＋＋2e－===H2↑

阳极：Fe2＋－ e－===Fe3＋来完成溶液中FeCl3的循环利用。