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)及操作步骤如图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)装置图中C处的作用为
 

(4)装置B中冷水浴的作用为
 
;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出吸收Cl2时的反应离子方程式:
 

(5)在图2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.写出FeCl3与H2S反应的离子方程式
 
考点:物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计
专题:实验设计题
分析:I.(1)装置A中铁与氯气反应生成氯化铁;
(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质;
(3)防止FeCl3潮解,不与水蒸气接触;
(4)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;
(5)用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸;
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.
解答: 解:I.(1)装置A中铁与氯气反应生成氯化铁,反应为2Fe+3Cl2
  △  
.
 
2FeCl3,故答案为:2Fe+3Cl2
  △  
.
 
2FeCl3
(2)对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器,故答案为:在沉积的FeCl3固体下方加热;
(3)为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解,所以用无水氯化钙来吸水,故答案为:防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解;
(4)B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品,用FeCl2吸收Cl2时的反应离子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
故答案为:冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-
(5)用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸,图为,故答案为:
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+H2S=2FeCl2+2HCl+S↓,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
点评:本题是一道综合题,考查了学生运用知识解决问题的能力,涉及到的知识点较多,综合性强,难度大.
练习册系列答案
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(1)25℃时,0.1mol?L-1的HA溶液中
c(H+)
c(OH-)
=1010.请回答下列问题:
①HA是
 
(填“强电解质”或“弱电解质”);
②在加水稀释HA溶液的过程中,随着水量的增加而减小的是
 
(填字母).
A.
c(H+)
c(HA)
    B.
c(HA)
A-
    C.c(H+)与c(OH-)的乘积   D.c(OH-
③若M溶液是由上述HA溶液V1mL与pH=12的NaOH溶液V2mL混合充分反应而得,则下列说法中正确的是
 

A.若溶液M呈中性,则溶液M中c(H+)+c(OH-)=2.0×10-7 mol?L-1
B.若V1=V2,则溶液M的pH一定等于7
C.若溶液M呈酸性,V1一定大于V2
D.若溶液M呈碱性,V1一定小于V2
(2)若已知在25℃,AgCl的Ksp=1.8×10-10,现将足量AgCl分别放入:①100mL 蒸馏水中;②100mL 0.2mol?L-1 AgNO3溶液中;③100mL 0.1mol?L-1 AlCl3溶液中;④100mL 0.1mol?L-1盐酸中,充分搅拌后,相同温度下c(Ag+)由大到小的顺序是
 
(用序号连接)
(3)若1mol SO2(g)氧化为1mol SO3(g)的△H=-99kJ?mol-1,单质硫的燃烧热为296kJ?mol-1,则由S(s)生成3mol SO3(g)的△H=
 

(4)对于2NO2(g)═N2O4(g)△H<0反应,在温度为T1,T2时,平衡体系中NO2的体积分数随压强变化曲线如图所示.则下列说法正确的是
 

①A、C两点的反应速率:A>C
②A、C两点气体的颜色:A深、C浅
③B、C两点的气体的平均分子质量:B<C
④由状态B到状态A,可以用加热方法
(5)若利用甲烷燃料电池电解50mL 2mol?L-1的氯化铜溶液,请回答:甲烷燃料电池的负极反应式是
 
. 正极反应式是
 

(6)室温下NaHCO3溶液的pH
 
7(填>、<或=),原因是(用离子方程式表示)
 
,NaHCO3溶液中离子浓度的大小顺序是
 

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