Question

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：_________________________________________。

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________________________________________________________________________。

Answer 1

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

(6)2Fe^3＋＋H₂S===2Fe^2＋＋S↓＋2H^＋

(7)Fe^2＋－e^－===Fe^3＋

(8)FeCl₃得到循环利用

解析　(1)装置A中进行的是Fe与Cl₂制取FeCl₃，反应的化学方程式为2Fe＋3Cl₂2FeCl₃。

(2)由于FeCl₃沉积在反应管A右端，时间长了会堵塞，所以应在此处进一步加热使FeCl₃再次升华进入收集装置。

(3)通入干燥氯气可排出空气以及其中所含的水蒸气，反应完毕后将多余Cl₂赶出，将收集器密封以防吸收空气中的水蒸气从而避免了FeCl₃的潮解。

(4)通过冷水浴将升华的FeCl₃冷却收集，Fe^2＋的检验可通过与赤铁盐(K3[Fe(CN)₆])生成蓝色沉淀(腾化盐)的方法来完成。

(6)Fe^3＋与H₂S的氧化还原反应的离子方程式的书写应注意得失电子守恒与电荷守恒。

(7)、(8)电解FeCl₂溶液，通过阴极：2H^＋＋2e^－===H₂↑

阳极：Fe^2＋－ e^－===Fe^3＋来完成溶液中FeCl₃的循环利用。