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 。
(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: 。
(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 。
(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为 。
(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 。
(1)
(2)在沉积的的FeCl3固体下方加热。
(3)②、⑤,
(4)酸性高锰酸钾溶液
(5)
(6)
(7)Fe2+-e-=Fe3+
(8)FeCl3可以循环利用。 (每空2分)
题目分析:(1)A中反应的化学方程式
(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质,第④的操作应该是:在沉积的的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Cl2,⑤用干燥的N2赶尽Cl2,
(4)装置D中FeCl2全部反应完后,因为失去吸收Cl2的作用而失效,检验FeCl2是否失效就是检验二价铁离子,最好用,也可以用酸性高锰酸钾溶液检验。
(5),吸收的是氯气,不用考虑防倒吸
(6)
(7)阳极的电极反应:
(8)该实验的另一个优点是FeCl3可以循环利用。