问题 实验题

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H2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)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)       

(3)如果没有装置C的设计,会导致                       

(4)用离子方程式表示虚线框E中所增加装置和试剂的作用:            

(5)用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫,请写出反应的离子方程式:    

Ⅱ、反应结束后,将收集器中所得固体完全溶于稀盐酸,小组同学对所得溶液金属阳离子的成分有三种观点:①只有Fe3+;②只有Fe2+;③              

为探究溶液的组成,实验如下:

实验步骤实验现象实验结论及反应离子方程式
①取少量所得溶液于试管中,加入少量KSCN溶液。_________________。说明:假设②不成立,假设①或③成立;反应的离子方程式是_____________。
②另取少量所得溶液于试管中,加入少量酸性 KMnO4溶液。溶液紫红色退去说明:________________________。
 

综合上述实验分析,所得溶液中含有的金属阳离子有                            

答案

Ⅰ(1)2Fe+3Cl2  2FeCl3(2分)

(2)②⑤(1分)

(3)D装置中水挥发到接受器,使FeCl3潮解(1分) 

(4)Cl2+2OH-=Cl-+ClO-+H2O (2分)

(5)2Fe3++2H2S=2Fe2++2 H++S↓(2分)

Ⅱ、③既有Fe3+又有Fe2+(1分) 

实验步骤实验现象实验结论及反应离子方程式
 溶液中出现红色。(1分) Fe3++3SCN-=" " Fe(SCN)3。(1分)
  假设②或③成立(1分)                                                                       
 

Fe3+、Fe2+(1分) 

题目分析:Ⅰ(1)铁和氯气在加热的条件下生成氯化铁;

(2)氯化铁在空气中易潮解,②赶走了试管中的空气,⑤既防止了空气污染,用干燥的氢气还可以防止氯化铁潮解;

(3)D装置中水挥发到接受器,使FeCl3潮解;

(4)用碱性溶液把剩余的氯气反应完,防止空气污染;

(5)发生氧化还原反应。

Ⅱ③三价铁离子和二价铁离子都有;

三价铁离子和硫氰根离子会发生络合反应,显红色;

酸性高锰酸钾可以氧化亚铁离子,使紫红色消失;

结合两个实验,所以溶液中既有二价铁离子又有三价铁离子。

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