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）及操作步骤如图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）装置图中C处的作用为

 

．
（4）装置B中冷水浴的作用为

 

；装置D中FeCl₂全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出吸收Cl₂时的反应离子方程式：

 

．
（5）在图2虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂．
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．写出FeCl₃与H₂S反应的离子方程式

 

．

Answer 1

考点：物质分离和提纯的方法和基本操作综合应用,制备实验方案的设计

专题：实验设计题

分析：I．（1）装置A中铁与氯气反应生成氯化铁；
（2）要使沉积的FeCl₃进入收集器，根据FeCl₃加热易升华的性质；
（3）防止FeCl₃潮解，不与水蒸气接触；
（4）B中的冷水作用为是冷却FeCl₃使其沉积，便于收集产品；装置C的名称为干燥管；
（5）用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸；
Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应．

解答： 解：I．（1）装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应为2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃，故答案为：2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃；
（2）对FeCl₃加热发生升华使沉积的FeCl₃进入收集器，故答案为：在沉积的FeCl₃固体下方加热；
（3）为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl₃潮解，所以用无水氯化钙来吸水，故答案为：防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl₃潮解；
（4）B中的冷水作用为是冷却FeCl₃使其沉积，便于收集产品，用FeCl₂吸收Cl₂时的反应离子方程式2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：冷却，使FeCl₃沉积，便于收集产品；2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-；
（5）用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，图为，故答案为：；
Ⅱ．三价铁具有氧化性，硫化氢具有还原性，二者之间发生氧化还原反应：2FeCl₃+H₂S=2FeCl₂+2HCl+S↓，离子方程式为：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺．

点评：本题是一道综合题，考查了学生运用知识解决问题的能力，涉及到的知识点较多，综合性强，难度大．