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    4．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生产流程制备无水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检查装置的气密性；
    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2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$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）上述操作步骤中，为防止FeCl3潮解所采取的措施有（填步骤序号）②、⑤．
    （4）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：酸性KMnO4溶液．
    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．
    （5）FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+．
    （6）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+．
    （7）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%；②FeCl3可以循环利用．

    分析 本题是探究模拟工业生产流程制备无水FeCl3，再用副产品FeCl3溶液吸收有毒的H2S的综合题型，涉及制备氯化铁时根据其易水解和受热易升华的特性，要保持无氧干燥的反应环境，并利用加热的方式防氯化铁遇冷凝华，还考查了利用Fe2+的还原性用高锰酸钾溶液检验其存在于溶液中，另外还利用氯化铁的氧化性吸收硫化氢有毒气体，利用电解反应后的溶液重新生成得到氯化铁溶液循环利用，提高原料的利用率，据此可作答．
    （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）检验FeCl2是否失效，应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验；
    （5）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；
    （6）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；
    （7）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$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$2FeCl3，故答案为：2Fe+3Cl2$\frac{\underline{\;加热\;}}{\;}$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：②、⑤；
    （4）检验FeCl2是否失效，是检验有无Fe2+，而不是检验Fe3+的存在，不能选择KSCN溶液，而应该选择KMnO4溶液，因Fe2+有还原性能使酸性高锰酸钾溶液褪色，故答案为：酸性KMnO4溶液；
    （5）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+；
    （6）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：Fe2+-e-=Fe3+，故答案为：Fe2+-e-=Fe3+；
    （7）电解池中最终得到的FeCl3可重新用来吸收H2S，得到循环利用，故答案为：FeCl3可以循环利用．

    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，掌握基础是关键．

    练习册系列答案
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    科目：高中化学 来源： 题型：选择题

    5．有关常温下c（H+）相同的醋酸溶液和盐酸说法中正确的是（　　）
    A．两溶液中分别加入少量对应的钠盐，c（H+）均明显减小
    B．分别加水稀释100倍后，两种溶液的c（H+）不再相等
    C．中和同体积的这两种酸性溶液所需要NaOH的物质的量相等
    D．分别加入足量锌片，两种溶液生成H2的体积相等

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    科目：高中化学 来源：2017届广西桂林十八中高三上10月月考化学试卷（解析版） 题型：选择题

    检验用硫酸亚铁制得的硫酸铁中是否含有硫酸亚铁，可选用的试剂是( )

    A．NaOH B．KMnO4 C．KSCN D．苯酚

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    12．高铁酸钾（K2FeO4）是一种集氧化、吸附、絮凝、助凝、杀菌、除臭为一体的新型高效多功能绿色水处理剂，具有良好的应用前景．其生产工艺如下：

    已知：①2KOH+Cl2═KCl+KClO+H2O（条件：温度较低）
    ②6KOH+3C12═5KCl+KClO3+3H2O（条件：温度较高）
    回答下列问题：
    （1）该生产工艺应在温度较低（填“温度较高’’或“温度较低”）的情况下进行．
    （2）写出Fe（NO3）3在强碱性条件下与KClO反应制K2FeO4的离子方程式2Fe3++3ClO-+10OH-=2FeO42-+3Cl-+5H2O．
    （3）在“反应液I”中加KOH固体的目的是AC（填序号）．
    A．与“反应液I”中过量的Cl2继续反应，生成更多的KClO
    B．KOH固体溶解时会放出较多的热量，有利于提高反应速率
    C．为下一步反应提供反应物   D．使副产物KClO3化为KClO．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    19．苯乙酸铜是合成优良催化剂、传感材料--纳米氧化铜的重要前驱体之一．下面是它的一种实验室合成路线：
    制备苯乙酸的装置示意图如图（加热和夹持装置等略）：已知：苯乙酸的熔点
    为76.5℃，微溶于冷水，溶于乙醇．回答下列问题：
    （1）在250mL三口瓶a中加入70mL70%硫酸．配制此硫酸时，加入蒸馏水与浓硫酸的先后顺序是先加水、再加入浓硫酸．
    （2）将a中的溶液加热至100℃，缓缓滴加40g苯乙腈到硫酸溶液中，然后升温至130℃继续反应．在装置中，仪器b的作用是滴加苯乙腈；仪器c的名称是球形冷凝管，其作用是回流（或使气化的反应液冷凝）．反应结束后加适量冷水，再分离出苯乙酸粗品．下列仪器中可用于分离苯乙酸粗品的是BCE（填标号）．
    A．分液漏斗B．漏斗     C．烧杯     D．直形冷凝管      E．玻璃棒
    （3）最终得到44g纯品，则苯乙酸的产率是95%．（保留整数即可）
    （4）将苯乙酸加入到乙醇与水的混合溶剂中，充分溶解后，加入Cu（OH）2搅拌30min，过滤，滤液静置一段时间，析出苯乙酸铜晶体，混合溶剂中乙醇的作用是增大苯乙酸溶解度，便于充分反应．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    9．氨的合成是最重要的化工生产之一．
    Ⅰ．合成氨用的氢气有多种制取的方法：
    ①活泼金属（如钠）直接跟水反应；
    ②金属（如锌）跟稀盐酸或稀硫酸反应；
    ③电解水制氢气
    ④由焦炭跟水反应制取氢气：C+H2O（g）$\frac{\underline{\;高温\;}}{\;}$CO+H2；
    ⑤由天然气制取氢气：CH4+H2O（g）$\frac{\underline{\;\;\;高温\;\;\;}}{催化剂}$CO+3H2
    （1）请你再补充一种制取氢气的方法，写出该反应的化学方程式2Al+2NaOH+2H2O=2NaAlO2+3H2↑．
    （2）已知有关反应的能量变化如图，则方法⑤反应的焓变△H=（a+3b-c）kJ•mol-1．

    Ⅱ．在3个2L的密闭容器中，在相同的温度下、使用相同的催化剂分别进行反应：3H2（g）+N2（g）$\frac{\underline{\;高温高压\;}}{催化剂}$2NH3（g），按不同方式投入反应物，保持恒温、恒容，测得反应达到平衡时有关数据如表：
    容器甲乙丙
    反应物投入量3mol H2、2mol N26mol H2、4mol N22mol NH3
    达到平衡的时间（min）58
    平衡时N2的浓度（mol•L-1）c11.5
    NH3的体积分数ω1ω3
    混合气体密度（g•L-1）ρ1ρ2
    （3）分析上表数据，下列关系正确的是ab（填写序号字母）．
    a．2c1＞1.5mol/L         b．2ρ1=ρ2       c．ω3=ω1
    （4）在该温度下该反应的平衡常数K=$\frac{（2-2{c}_{1}）^{2}}{{c}_{1}×（3{c}_{1}-1.5）^{3}}$（用含c1的代数式表示）．
    （5）容器乙中反应从开始到达平衡的反应速率为v（H2）=0.3mol/（L．min）．
    Ⅲ．用氨气制取尿素[CO（NH2）2]的反应为：2NH3（g）+CO2（g）?CO （NH2）2（l）+H2O（g）．某温度下，为进一步提高CO2的平衡转化率，下列措施中能达到目的是ab．
    a．提高NH3的浓度   b．增大压强   c．及时转移生成的尿素   d．使用更高效的催化剂．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    16．已知工业上合成氨的反应为：N2（g）+3H2（g）?2NH3（g）△H＜0．在一体积为2L的密闭容积中，加入0.20mol的N2和0.60mol的H2，反应中NH3的物质的量浓度的变化情况如图所示，
    请回答下列问题：
    （1）写出该反应平衡常数的表达式K=$\frac{{c}^{2}（N{H}_{3}）}{c（{N}_{2}）×{c}^{3}（{H}_{2}）}$
    （2）反应进行到4分钟到达平衡．请计算从反应开始到刚刚平衡，平均反应速率v（NH3）为0.025mol/（L•min）；
    （3）5分钟时，保持其它条件不变，把容器的体积缩小一半，平衡向正反应方向移动（填“向逆反应方向”、“向正反应方向”或“不”）．化学平衡常数将不变（填“增大”、“减少”或“不变”）．
    （4）N2和H2的反应还有其它应用．如：有人设想寻求合适的催化剂和电极材料，分别以N2、H2为电极反应物，以HCl-NH4Cl溶液为电解质溶液制造新型燃料电池，试写出该电池的正极电极反应式N2+8H++6e-═2NH4+．

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    科目：高中化学 来源： 题型：填空题

    13．在容积为1L的密闭容器中，进行如下反应：A（g）+2B（g）?C（g）+D（g），在不同温度下，D的物质的量n（D）和时间t的关系如图，（在800℃，第5分钟时可逆反应达到平衡状态），请回答下列问题：
    （1）700℃时，0-5min内，以B表示的平均反应速率为0.18mol/（L．min）
    （2）能判断该反应是否达到化学平衡状态的依据是AB
    A、容器中压强不变                B、混合气体中c（A）不变
    C、v正（B）=v逆（D）                 D、c（A）=c （C）
    （3）若最初加入1.0molA和2.2molB，利用图中数据计算800℃时的平衡常数K=0.72，该反应为吸热反应（填“吸热”或“放热”）．
    （4）800℃时，某时刻测得体系中各物质的物质的量浓度如下：c（A）=0.06mol?L-1、c（B）=0.50mol?L-1、c（C）=0.20mol?L-1、c（D）=0.018mol?L-1，则此时该反应向正方向进行（填“向正方向进行”、“向逆方向进行”或“处于平衡状态”）．

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    科目：高中化学 来源： 题型：解答题

    14．海水是巨大的资源宝库，如图是以海水资源获取某些重要化工原料的流程示意图．

    回答下列问题：
    （1）用于电解的食盐水需先除去其中的Ca2+、Mg2+、SO42-等杂质．除杂操作时往粗盐水中先加入过量的BaCl2（填化学式），至沉淀不再产生后，再加入过量的Na2CO3和NaOH，充分反应后将沉淀一并滤去．经检测发现滤液中仍含有一定量的SO42-，其原因是BaSO4和BaCO3的Ksp相差不大，当溶液中存在大量CO32-时，BaSO4（s）会部分转化为BaCO3（s）．
    [已知：Ksp（BaSO4）=1.1×10-10、Ksp（BaCO3）=5.1×10-9]
    （2）操作B需加入下列试剂中的一种，最合适的是c（选填编号）．
    a．氢氧化钠溶液      b．氨水      c．石灰乳       d．碳酸钠溶液
    （3）向苦卤中通入Cl2，发生反应的离子方程式是Cl2+2Br-=Br2+2Cl-．上图中虚线框内流程的主要作用是富集Br2，上图流程中与之目的相同的还有两处分别是海水蒸发结晶得到粗盐、苦卤→Mg（OH）2→MgCl2溶液．

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