Question

11．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．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(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2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃．
（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（填步驟序號）②⑤．
（4）裝置B中冷水浴的作用為冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產(chǎn)品；裝置C的名稱為干燥管；裝置D中FeCl₂全部反應(yīng)后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，寫出檢驗FeCl₂是否失效的試劑：K₃[Fe（CN）₆]溶液．

Answer 1

分析 裝置A中鐵與氯氣反應(yīng)，反應(yīng)為：2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，B中的冷水作用為是冷卻FeCl₃使其沉積，便于收集產(chǎn)品；為防止外界空氣中的水蒸氣進(jìn)入裝置使FeCl₃潮解，所以用裝置C無水氯化鈣來吸水，裝置D中用FeCl₂吸收Cl₂時的反應(yīng)離子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl₃溶液吸收H₂S，離子方程式為：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣，不用考慮防倒吸，所以裝置E為氫氧化鈉溶液吸收氯氣．
（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；用K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗Fe²⁺．

解答 解：Ⅰ．（1）氯氣具有強氧化性，將變價鐵氧化成高價鐵，生成氯化鐵，所以裝置A中鐵與氯氣反應(yīng)生成氯化鐵，反應(yīng)為2Fe+3Cl₂ $\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃，
故答案為：2Fe+3Cl₂$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$2FeCl₃；
（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，第④步操作是對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(chǎn)品，裝置C的名稱為干燥管；用K₃[Fe（CN）₆]溶液檢驗Fe²⁺的反應(yīng)：3Fe²⁺+2[Fe（CN）₆]^3-═Fe₃[Fe（CN）₆]₂↓，生成藍(lán)色沉淀．
故答案為：冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產(chǎn)品；干燥管；K₃[Fe（CN）₆]溶液；

點評 本題考查了制備無水FeCl₃實驗操作和實驗設(shè)計，題目難度中等，側(cè)重考查鐵、氯、硫及其化合物的性質(zhì)應(yīng)用、實驗基本操作的分析判斷、實驗現(xiàn)象的推斷和應(yīng)用，試題綜合性較強，有利于培養(yǎng)學(xué)生靈活應(yīng)用基礎(chǔ)知識的能力．