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【题目】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

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;

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DFeCl2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:__________________________

5)在虚线框中尾气吸收装置E所用试剂为____________________________

6)用含有A12O3SiO2和少量FeO·xFe2O3的铝灰制备A12(SO4)3·18H2O。,工艺流程如下(部分操作和条件略):

Ⅰ.向铝灰中加入过量稀H2SO4,过滤:

Ⅱ.向滤液中加入过量KMnO4溶液,调节溶液的pH约为3

Ⅲ.加热,产生大量棕色沉淀,静置,上层溶液呈紫红色:

Ⅳ.加入MnSO4至紫红色消失,过滤;

V.浓缩、结晶、分离,得到产品。

已知:金属离子的起始浓度为0.1mol·L-1

AlOH3

FeOH2

FeOH3

开始沉淀时

3.4

6.3

1.5

完全沉淀时

4.7

8.3

2.8

根据表中数据解释步骤Ⅱ的目的:______________________________________________________

【答案】2Fe+3Cl22FeCl3 在沉积的氯化铁固体下方加热 ②通入干燥的Cl2 ⑤用干燥的N2赶尽Cl2 冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液,或酸性高锰酸钾溶液 氢氧化钠溶液 Fe2+全部氧化为 Fe3+,调节pHFe3+全部转化为沉淀

【解析】

(1)装置A中铁与氯气发生反应制取氯化铁,反应的化学方程式为2Fe+3Cl22FeCl3;答案为:2Fe+3Cl22FeCl3

(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,可利用FeCl3加热易升华的性质,在沉积的氯化铁固体下方加热,让氯化铁升华后进入收集器。答案为:在沉积的氯化铁固体下方加热;

(3)为防止FeCl3潮解,所采取的措施主要应从无水的角度考虑。从步骤中可找到如下操作:②通入干燥的Cl2,⑤用干燥的N2赶尽Cl2。答案为:②通入干燥的Cl2 ⑤用干燥的N2赶尽Cl2

(4)装置B中冷水浴的作用为冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品。答案为:冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;

装置C的名称为干燥管。答案为干燥管;

装置DFeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验Fe2+,最好选用K3[Fe(CN)6]溶液,也可选用酸性高锰酸钾溶液。答案为:K3[Fe(CN)6]溶液,或酸性高锰酸钾溶液;

(5)在虚线框中尾气吸收装置E所用试剂为氢氧化钠溶液。答案为氢氧化钠溶液;

(6)步骤Ⅱ中,向滤液中加入过量KMnO4溶液的目的,将Fe2+全部氧化为 Fe3+;调节溶液的pH约为3的目的Fe3+全部转化为Fe(OH)3沉淀。答案为:将Fe2+全部氧化为 Fe3+,调节pHFe3+全部转化为沉淀。

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①降低温度

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③保持压强不变,充入 He 使容器的体积增大

④保持容积不变,充入 He 使体系压强增大

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v(CO2)v(CO)

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