Question

（2013?天津）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；
⑨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

2Fe+3Cl₂

△   .

2FeCl₃

．
（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

在沉积的FeCl₃固体下方加热

．
（3）操作步骤中，为防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步骤序号）

②⑤

．
（4）装置B中冷水浴的作用为

冷却，使FeCl₃沉积，便于收集产品

；装置C的名称为

干燥管

；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：

KMnO₄溶液

．
（5）在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．
（6）FeCl₃与H₂S反应的离子方程式为

2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺

．
（7）电解池中H⁺在阴极放电产生H₂，阳极的电极反应式为

Fe²⁺-e^-=Fe³⁺

．
（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

FeCl₃得到循环利用

．

Answer 1

分析：（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；检验FeCl₂是否失效应检验FeCl₂是否存在，可以用KMnO₄溶液检验；
（5）用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸；
（6）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；
（7）电解氯化亚铁时，阴极阳离子得到电子发生还原反应；阳极阳离子失去电子发生氧化反应；
（8）根据FeCl₃可以循环利用．

解答：解：（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FeCl₃潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl₂⑤用干燥的N₂赶尽Cl₂，故选：②⑤
（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；
检验FeCl₂是否失效应检验FeCl₂是否存在，可以用KMnO₄溶液检验；
故答案为：冷却，使FeCl₃沉积，便于收集产品；干燥管；KMnO₄溶液；
（5）用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，故答案为：；
（6）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+3H₂S=2FeCl₂+6HCl+3S↓，离子方程式为：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺，
故答案为：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（7）电解氯化亚铁时，阴极发生氢离子得电子的还原反应，2H⁺+2e^-═H ₂↑，阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应，2Fe²⁺═2Fe³⁺+2e^-，
故答案为：Fe²⁺-e^-=Fe³⁺；
（8）FeCl₃得到循环利用，故答案为：FeCl₃得到循环利用．

点评：本题是一道综合题，难度中等，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．