Question

【題目】FeCl3在現代工業生產中應用廣泛。某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

【查閱資料】1、無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。

2、氯氣（Cl2）是一種有毒的黃綠色氣體，能與NaOH溶液反應。

【實驗探究】學習小組設計了制備無水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：______________。

（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：____________。

（3）操作步驟中，為防止FeCl3潮解所采取的措施有（填操作步驟序號）____________。

（4）裝置D中FeCl2溶液全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，寫出證明FeCl2溶液已經失效的操作方法：________________。

（5）該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S，得到黃色固體。請寫出該反應的離子方程式：__________________。

Answer 1

【答案】2Fe+3Cl2 2FeCl3在沉積的FeCl3固體下方加熱②⑤取待證明的溶液2mL，滴入1～2滴酸性KMnO4溶液，如果溶液變為紅色，證明FeCl2溶液已經失效。2Fe3＋+H2S＝2Fe2＋+S↓+2H+

【解析】試題分析：裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵，B中的冷水作用是冷卻FeCl3使其沉積，便于收集產品；為防止外界空氣中的水蒸氣進入裝置使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生成氯化鐵，用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S，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，據此分析解答。

解析：（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中鐵與氯氣反應生成氯化鐵，反應的方程式為2Fe+3Cl2 2FeCl3 ；

（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器，第④步操作是對FeCl3加熱發生升華使沉積的FeCl3進入收集器；

（3）為防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2；⑤用干燥的N2趕盡Cl2，答案選②⑤；

（4）檢驗FeCl2是否失效應檢驗FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液檢驗，即取待證明的溶液2mL，滴入1～2滴酸性KMnO4溶液，如果溶液變為紅色，證明FeCl2溶液已經失效；

（5）三價鐵具有氧化性，硫化氫具有還原性，二者之間發生氧化還原反應2Fe3＋+H2S＝2Fe2＋+S↓+2H+。