Question

FeCl₃在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛。某化學(xué)研究性學(xué)習(xí)小組模擬工業(yè)生產(chǎn)流程制備無(wú)水FeCl₃，再用副產(chǎn)品FeCl₃溶液吸收有毒的H₂S。
Ⅰ．經(jīng)查閱資料得知：無(wú)水FeCl₃在空氣中易潮解，加熱易升華。他們?cè)O(shè)計(jì)了制備無(wú)水FeCl₃的實(shí)驗(yàn)方案，裝置示意圖（加熱及夾持裝置略去）及操作步驟如下：

①檢查裝置的氣密性；②通入干燥的Cl₂，趕盡裝置中的空氣；③用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應(yīng)完成；④……   ⑤體系冷卻后，停止通入Cl₂，并用干燥的N₂趕盡Cl₂，將收集器密封。
請(qǐng)回答下列問(wèn)題：
（1）裝置A中反應(yīng)的化學(xué)方程式為                                                    。
（2）第③步加熱后，生成的煙狀FeCl₃大部分進(jìn)入收集器，少量沉積在反應(yīng)管A的右端。要使沉積得FeCl₃進(jìn)入收集器，第④步操作是                                                    。
（3）操作步驟中，為防止FeCl₃潮解所采取的措施有（填步驟序號(hào)）                 。
（4）裝置B中的冷水作用為                     ；裝置C的名稱為                  ；裝置D中FeCl₂全部反應(yīng)完后，因?yàn)槭�去吸收Cl₂的作用而失效，寫(xiě)出檢驗(yàn)FeCl₂是否失效的試劑：                。
（5）在虛線框內(nèi)畫(huà)出尾氣吸收裝置E并注明試劑
Ⅱ．該組同學(xué)用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl₃溶液吸收H₂S，得到單質(zhì)硫；過(guò)濾后，再以石墨為電極，在一定條件下電解濾液。
（6）FeCl₃與H₂S反應(yīng)的離子方程式為                                                    。
（7）電解池中H⁺在陰極放電產(chǎn)生H₂，陽(yáng)極的電極反應(yīng)為                         。
（8）綜合分析實(shí)驗(yàn)Ⅱ的兩個(gè)反應(yīng)，可知該實(shí)驗(yàn)有兩個(gè)顯著優(yōu)點(diǎn)：
①H₂S的原子利用率100%；②                                                    。

Answer 1

（1）2Fe+3Cl₂ 2FeCl₃；
（2）在沉積的FeCl₃固體下方加熱；
（3）②⑤；
（4）冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產(chǎn)品；干燥管；K₃[Fe(CN)₆]；
（5）；
（6）2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（7）Fe²⁺-e^-=Fe³⁺；
（8）FeCl₃得到了循環(huán)利用。

解析（1）寫(xiě)鐵與Cl₂的反應(yīng)方程式，注意條件和配平：2Fe+3Cl₂ 2FeCl₃；
（2）結(jié)合題目信息——FeCl₃易升華來(lái)看，在沉積的FeCl₃固體下方加熱即可將其轉(zhuǎn)化為氣態(tài)，再在氣流作用下，帶入B中凝華；
（3）裝置干燥，通入的氣體干燥均可防止其潮解，故步驟中②⑤合題意；
（4）水浴作用是使進(jìn)入B中凝華,即：冷卻，使FeCl₃沉積，便于收集產(chǎn)品；C為干燥管；是否失效就是要檢驗(yàn)Fe²⁺還有無(wú)，最佳試劑為K₃[Fe(CN)₆]，未失效則會(huì)發(fā)生：3Fe²⁺+2[Fe(CN)₆]^3-= Fe₃[Fe(CN)₆]₂↓(藍(lán)色沉淀)；
（5）過(guò)量Cl₂用NaOH溶液吸收；
（6）發(fā)生氧化還原反應(yīng)：2Fe³⁺+H₂S=2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（7）還原性：Fe²⁺大于Cl^-，故不產(chǎn)生Cl₂,應(yīng)為：Fe²⁺-e^-=Fe³⁺；
（8）總的結(jié)果是得到了S和H₂相當(dāng)于H₂S的分解，F(xiàn)eCl₃未被消耗，起到了循環(huán)利用的作用。
【誤區(qū)警示】（1）化學(xué)方程式或離子方程式的書(shū)寫(xiě)要注意細(xì)節(jié)，如配平、符號(hào)等；（2）簡(jiǎn)答題的文字表述要注意切中要害，言簡(jiǎn)意賅；（3）離子檢驗(yàn)要細(xì)心，如Fe²⁺和Fe³⁺同時(shí)存在時(shí)，如何選擇恰當(dāng)試劑檢驗(yàn)Fe²⁺，這個(gè)內(nèi)容在人教版《選修四》第四章最有一頁(yè)的科學(xué)探究上用到，不細(xì)心的同學(xué)可能出錯(cuò)；（4）電解反應(yīng)一定要遵循放電規(guī)律，否則易出錯(cuò)。
【考點(diǎn)定位】本題綜合考查實(shí)驗(yàn)?zāi)芰�，具體設(shè)計(jì)到的方面有：方程式的書(shū)寫(xiě)、信息的利用、原因解釋、儀器識(shí)別、操作表述、離子檢驗(yàn)、裝置圖的繪制、電解的放電順序與電極反應(yīng)式的書(shū)寫(xiě)、方案評(píng)價(jià)等。