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1.FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產中應用廣泛.某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.
Ⅰ.經查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華.他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:

①檢驗裝置的氣密性;②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;④…⑤體系冷卻后,停止通入Cl2,并用干燥的N2趕盡Cl2,將收集器密封.
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應的化學方程式為2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是在沉積的FeCl3固體下方加熱.
(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有②⑤(填步驟序號).
(4)裝置B中冷水浴的作用為;裝置C的名稱為;裝置D中FeCl2全部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:KMnO4溶液.
(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑.
Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液.
(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
(7)電解池中H+在陰極放電產生H2,陽極的電極反應式為Fe2+-e-=Fe3+
(8)綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應,可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點:
①H2S的原子利用率為100%;
②FeCl3得到循環(huán)利用.

分析 (1)裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵;
(2)要使沉積的FeCl3進入收集器,根據FeCl3加熱易升華的性質;
(3)防止FeCl3潮解,不與水蒸氣接觸;
(4)B中的冷水作用為是冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產品;裝置C的名稱為干燥管;檢驗FeCl2是否失效應檢驗FeCl2是否存在,可以用KMnO4溶液檢驗;
(5)用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣,不用考慮防倒吸;
(6)三價鐵具有氧化性,硫化氫具有還原性,二者之間發(fā)生氧化還原反應;
(7)電解氯化亞鐵時,陰極陽離子得到電子發(fā)生還原反應;陽極陽離子失去電子發(fā)生氧化反應;
(8)根據FeCl3可以循環(huán)利用;

解答 解:(1)裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵,反應為2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3,
故答案為:2Fe+3Cl2 $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl3
(2)對FeCl3加熱發(fā)生升華使沉積的FeCl3進入收集器,
故答案為:在沉積的FeCl3固體下方加熱;
(3)為防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2趕盡Cl2,
故選:②⑤
(4)B中的冷水作用為是冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產品,裝置C的名稱為干燥管;
檢驗FeCl2是否失效應檢驗FeCl2是否存在,可以用KMnO4溶液檢驗;
故答案為:冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品;干燥管;KMnO4溶液;
(5)用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣,不用考慮防倒吸,
故答案為:
(6)三價鐵具有氧化性,硫化氫具有還原性,二者之間發(fā)生氧化還原反應:2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓,離子方程式為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
故答案為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(7)電解氯化亞鐵時,陰極發(fā)生氫離子得電子的還原反應,2H++2e-═H 2↑,陽極亞鐵離子發(fā)生失電子的氧化反應:Fe2+-e-=Fe3+
故答案為:Fe2+-e-=Fe3+;
(8)該實驗的另一個優(yōu)點是FeCl3得到循環(huán)利用,
故答案為:FeCl3得到循環(huán)利用.

點評 本題是一道綜合題,難度中等,考查了學生運用知識解決問題的能力,涉及到的知識點較多.

練習冊系列答案
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