题目内容
15．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．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：
装置A中反应的化学方程式为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3．
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步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热．
操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）②⑤装置B中的冷水浴的作用为冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；装置D中FeCl2全部反应完后，因为失去吸收Cl2的作用而失效，写出检验Fe Cl2是否失效的试剂：KMnO4溶液．在虚线框内画出尾气吸收装置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．FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+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100%；
②FeCl3得到循环利用．
分析 Ⅰ．装置A中铁与氯气反应，反应为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3，B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，要使沉积的FeCl3进入收集器，沉积的FeCl3固体下方加热，便于收集产品；为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解，所以用装置C无水氯化钙来吸水，装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气，检验FeCl2是否失效应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验；
Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应；实验过程中FeCl3可以循环利用．
解答 解：Ⅰ．装置A中铁与氯气反应，反应为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3，B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品；为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解，所以用装置C无水氯化钙来吸水，装置D中用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-，用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气，
氯气具有强氧化性，将变价铁氧化成高价铁，生成氯化铁，所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，第④步操作是对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器；为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2赶尽Cl2，故选：②⑤；B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品，装置C的名称为干燥管；检验FeCl2是否失效，应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验；用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，
故答案为：2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3；在沉积的FeCl3固体下方加热；②⑤；冷却，使FeCl3沉积，便于收集产品；干燥管；KMnO4溶液；；
Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓，离子方程式为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，该实验的一个优点是FeCl3得到循环利用，
故答案为：2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+；FeCl3得到循环利用．
点评 本题考查了制备无水FeCl3实验操作和实验设计，题目难度中等，侧重考查铁、氯、硫及其化合物的性质应用、实验基本操作的分析判断、实验现象的推断和应用，试题综合性较强，有利于培养学生灵活应用基础知识的能力．
；
产物的有关数据如表所示：
| 相对分 子质量 | 密度/g•cm-3 | 沸点/℃ | 溶解性 | |
| 冬青油 | 152 | 1.180 | 222.2 | 微溶于水 |
①向三颈瓶中加入6.9g（0.05mol）水杨酸和24g（0.75mol）甲醇，再小心地加入6mL浓硫酸，摇匀．
②加入2粒沸石（或碎瓷片），装上仪器a，在石棉网上保持温度在85～95℃，回流1.5h．
③反应完毕，将烧瓶冷却，加入50mL蒸馏水，然后转移至分液漏斗，弃去水层，将有机层再倒入分液漏斗中，依次用50mL 5%碳酸氢钠溶液和30mL水洗涤．
④将产物移至干燥的锥形瓶中，加入0.5g无水氯化钙．
⑤最后将粗产品进行蒸馏，收集221～224℃的馏分，其质量为6.8g．
请回答下列问题：
冬青油是一种无色液体，某实验小组利用如图所示的装置制备冬青油．化学反应原理和实验装置如下所示：
（1）本实验中浓硫酸的作用是催化剂、吸水剂．
（2）装置中仪器a的名称是冷凝管，进水口为Ⅱ（填“Ⅰ”或“Ⅱ”）．
（3）②中的沸石的作用防止瀑沸，实验过程中发现未加沸石，因采取的操作是B（写序号）
A．立即补加 B．冷却后补加 C．不需补加 D．重新配料
（4）用碳酸氢钠溶液洗涤的目的是将冬青油中的甲醇、水杨酸溶解，便于液体分层；用水洗涤时，产品在下（填“上”或“下”）层．
（5）加入无水氯化钙的目的是除去粗产品中的水分．
（6）粗产品蒸馏过程中，不可能用到的仪器有B．（填正确答案序号）
（7）本次实验中冬青油的产率为89.5%．
pH值控制可参考下列数据
| 物 质 | 开始沉淀时的pH值 | 完全沉淀时的pH值 |
| 氢氧化铁 | 2.7 | 3.7 |
| 氢氧化亚铁 | 7.6 | 9.6 |
| 氢氧化铜 | 5.2 | 6.4 |
（1）A物质可选用b（填字母）．
a．稀H2SO4b．浓H2SO4/△c．浓FeCl3溶液 d．浓HNO3
（2）Ⅰ中加H2O2的目的将Fe2+氧化为Fe3+．
（3）Ⅱ中加Cu2（OH）2CO3的目的是中和过量的硫酸，调节溶液的pH，使Fe3+水解完全而沉淀；其优点是不引入新的杂质．
（4）Ⅲ加热煮沸时发生的化学反应的离子方程式为Fe3++3H2O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）3↓+3H+．
（5）V中加H2SO4调节pH=1是为了抑制Cu2+的水解．
（6）V到Ⅵ的操作是蒸发浓缩，冷却结晶，过滤
（7）某工程师认为上述流程中所加的A物质并不理想，需作改进，其理由是会产生SO2，会对污染环境，硫酸的利用率低．如何改进可以向稀硫酸中不断通氧气（或者加H2O2）并加热．
| A． | 原子半径大小比较为A＞B＞C＞D | B． | 生成的氢化物稳定性为A＞B＞C＞D | ||
| C． | A与C形成的阴离子可能有AC${\;}_{3}^{2-}$ | D． | A、B、C、D的单质常温下均不导电 |
| A． | 六水氯化钙可用作食品干燥剂 | |
| B． | 生石灰作干燥剂是物理变化 | |
| C． | 为改善食物的色、香、味并防止变质，可在其中加入大量食品添加剂 | |
| D． | “血液透析”利用了胶体的性质 |