Question

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。

【查阅资料】1、无水FeCl₃在空气中易潮解，加热易升华。

2、氯气（Cl₂）是一种有毒的黄绿色气体，能与NaOH溶液反应。

【实验探究】学习小组设计了制备无水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（填操作步骤序号）____________。

（4）装置D中FeCl₂溶液全部反应后，因失去吸收Cl₂的作用而失效，写出证明FeCl₂溶液已经失效的操作方法：________________。

（5）该组同学用装置D中的副产品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到黄色固体。请写出该反应的离子方程式：__________________。

Answer

2Fe+3Cl2 2FeCl3在沉积的FeCl3固体下方加热②⑤取待证明的溶液2mL，滴入1～2滴酸性KMnO4溶液，如果溶液变为红色，证明FeCl2溶液已经失效。2Fe3＋+H2S＝2Fe2＋+S↓+2H+

【解析】试题分析：装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，B中的冷水作用是冷却FeCl3使其沉积，便于收集产品；为防止外界空气中的水蒸气进入装置使FeCl3潮解，所以用装置C无水氯化钙来吸水，装置D中用FeCl2吸收Cl2生成氯化铁，用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S，用氢氧化钠溶液吸收的是氯气，不用考虑防倒吸，所以装置E为氢氧化钠溶液吸收氯气，据此分析解答。

解析：（1）氯气具有强氧化性，将变价铁氧化成高价铁，生成氯化铁，所以装置A中铁与氯气反应生成氯化铁，反应的方程式为2Fe+3Cl2 2FeCl3 ；

（2）第③步加热后，生成的烟状FeCl3大部分进入收集器，第④步操作是对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器；

（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，答案选②⑤；

（4）检验FeCl2是否失效应检验FeCl2是否存在，可以用KMnO4溶液检验，即取待证明的溶液2mL，滴入1～2滴酸性KMnO4溶液，如果溶液变为红色，证明FeCl2溶液已经失效；

（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2Fe3＋+H2S＝2Fe2＋+S↓+2H+。