Question

FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛．某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl₃，再用副產(chǎn)品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S．
Ⅰ．經(jīng)查閱資料得知：無水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華．他們設(shè)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）及操作步驟如圖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(yīng)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(yīng)的化學(xué)方程式為

 

．
（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A右端．要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，第④步操作是

 

．
（3）裝置圖中C處的作用為

 

．
（4）裝置B中冷水浴的作用為

 

；裝置D中FeCl₂全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，寫出吸收Cl₂時的反應(yīng)離子方程式：

 

．
（5）在圖2虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑．
Ⅱ．該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到單質(zhì)硫；過濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液．寫出FeCl₃與H₂S反應(yīng)的離子方程式

 

．

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用,制備實驗方案的設(shè)計

專題：實驗設(shè)計題

分析：I．（1）裝置A中鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵；
（2）要使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，根據(jù)FeCl₃加熱易升華的性質(zhì)；
（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(chǎn)品；裝置C的名稱為干燥管；
（5）用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣，不用考慮防倒吸；
Ⅱ．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(yīng)．

解答： 解：I．（1）裝置A中鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)為2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃，故答案為：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃；
（2）對FeCl₃加熱發(fā)生升華使沉積的FeCl₃進(jìn)入收集器，故答案為：在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
（3）為防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置使FeCl₃潮解，所以用無水氯化鈣來吸水，故答案為：防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置使FeCl₃潮解；
（4）B中的冷水作用為是冷卻FeCl₃使其沉積，便于收集產(chǎn)品，用FeCl₂吸收Cl₂時的反應(yīng)離子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產(chǎn)品；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣，不用考慮防倒吸，圖為，故答案為：；
Ⅱ．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(yīng)：2FeCl₃+H₂S=2FeCl₂+2HCl+S↓，離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，
故答案為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．

點評：本題是一道綜合題，考查了學(xué)生運用知識解決問題的能力，涉及到的知識點較多，綜合性強(qiáng)，難度大．