题目

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                。 答案：【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 （5） （6）2Fe3＋＋H2S=2Fe2＋＋S↓＋2H＋ （7）Fe2＋－e－=Fe3＋ （8）FeCl3得到循环利用 【解析】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。

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