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FeCl3在現代工業(yè)生產中應用廣泛.某化學研究性學習小組模擬工業(yè)流程制備無水FeCl3,再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S.
Ⅰ.經查閱資料得知:無水FeCl3在空氣中易潮解,加熱易升華.他們設計了制備無水FeCl3的實驗方案,裝置示意圖(加熱及夾持裝置略去)及操作步驟如下:
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①檢驗裝置的氣密性:
②通入干燥的Cl2,趕盡裝置中的空氣;
⑨用酒精燈在鐵屑下方加熱至反應完成;
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.
請回答下列問題:
(1)裝置A中反應的化學方程式為
2Fe+3Cl2
2FeCl3
2Fe+3Cl2
2FeCl3

(2)第③步加熱后,生成的煙狀FeCl3大部分進入收集器,少量沉積在反應管A右端.要使沉積的FeCl3進入收集器,第④步操作是
在沉積的FeCl3固體下方加熱
在沉積的FeCl3固體下方加熱

(3)操作步驟中,為防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步驟序號)
②⑤
②⑤

(4)裝置B中冷水浴的作用為
冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品
冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品
;裝置C的名稱為
干燥管
干燥管
;裝置D中FeCl2全部反應后,因失去吸收Cl2的作用而失效,寫出檢驗FeCl2是否失效的試劑:
鐵氰化鉀溶液
鐵氰化鉀溶液

(5)在虛線框中畫出尾氣吸收裝置E并注明試劑.
Ⅱ.該組同學用裝置D中的副產品FeCl3溶液吸收H2S,得到單質硫;過濾后,再以石墨為電極,在一定條件下電解濾液.
(6)FeCl3與H2S反應的離子方程式為
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+
2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+

(7)電解池中H+在陰極放電產生H2,陽極的電極反應式為
Fe2+-e-=Fe3+
Fe2+-e-=Fe3+

(8)綜合分析實驗Ⅱ的兩個反應,可知該實驗有兩個顯著優(yōu)點:
①H2S的原子利用率為100%;②
FeCl3得到循環(huán)利用
FeCl3得到循環(huán)利用
【答案】2Fe+3Cl2
2FeCl3;在沉積的FeCl3固體下方加熱;②⑤;冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產品;干燥管;鐵氰化鉀溶液;2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;Fe2+-e-=Fe3+;FeCl3得到循環(huán)利用
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權屬菁優(yōu)網所有,未經書面同意,不得復制發(fā)布。
發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:788難度:0.3
相似題
  • 1.純堿是一種非常重要的化工原料,在玻璃、肥料、合成洗滌劑等工業(yè)中有著廣泛的應用。
    (1)工業(yè)上“侯氏制堿法”以NaCl、NH3、CO2及水等為原料制備純堿,其反應原理為:
    NaCl+NH3+CO2+H2O═NaHCO3↓+NH4Cl.生產純堿的工藝流程示意圖1如下:
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    請回答下列問題:
    ①析出的NaHCO3晶體中可能含有少量NaCl、NH4Cl等雜質,檢驗該晶體中是否含有氯離子雜質的操作方法是
     
    。
    ②該工藝流程中可回收再利用的物質是
     
    。
    ③若制得的純堿中只含有雜質NaCl.測定該純堿的純度,下列方案中可行的是
     
    (填字母)。
    a.向m克純堿樣品中加入足量CaCl2溶液,沉淀經過濾、洗滌、干燥,稱其質量為b g
    b.向m克純堿樣品中加入足量稀鹽酸,用堿石灰(主要成分是CaO和NaOH)吸收產生的氣體,堿石灰增重b g
    c.向m克純堿樣品中加入足量AgNO3溶液,產生的沉淀經過濾、洗滌、干燥,稱其質量為b g
    (2)常溫下在10 mL 0.1 mol?L-1 Na2CO3溶液中逐滴加入0.1 mol?L-1 HCl溶液20 mL,溶液中含碳元素的各種微粒的質量分數(縱軸)隨溶液pH變化的部分情況如圖2所示。根據圖示回答下列問題:
    ①在同一溶液中,
    CO
    2
    -
    3
    、
    HCO
    -
    3
    、H2CO3
     
    (填“能”或“不能”)大量共存。
    ②在滴加鹽酸的過程中
    HCO
    -
    3
    的物質的量先增加后減少的原因是
     
    (請用離子方程式表示)。
    ③將0.84 g NaHCO3和1.06 g Na2CO3混合并配成溶液,向溶液中滴加0.1 mol?L-1稀鹽酸。下列圖象(圖3)能正確表示加入鹽酸的體積和生成CO2的物質的量的關系的是
     
    (填字母)。
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    (3)若稱取10.5 g純凈的NaHCO3固體,加熱一段時間后,剩余固體的質量為8.02 g.如果把剩余的固體全部加入到100 mL 2 mol?L-1的鹽酸中充分反應。求溶液中剩余的鹽酸的物質的量濃度(設溶液的體積變化及鹽酸的揮發(fā)忽略不計)(寫出計算過程)。
    發(fā)布:2024/10/24 0:0:2組卷:55難度:0.4
  • 2.亞氯酸鈉(NaClO2)是一種高效氧化劑和優(yōu)質漂白劑。一種以氯酸鈉(NaClO3)為原料制備NaClO2粗品的工藝流程如圖所示。
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    已知:
    ①純ClO2易分解爆炸,空氣中ClO2的體積分數在10%以下比較安全;
    ②NaClO2在堿性溶液中穩(wěn)定存在,在酸性溶液中迅速分解;
    ③含水NaClO2受熱易分解。
    (1)試劑A可以選擇
     
    (填字母序號)。
    a.SO2
    b.濃硝酸
    c.KMnO4
    (2)反應Ⅱ的離子方程式為
     
    。
    (3)下列關于上述流程的說法中,合理的是
     
    (填字母序號)。
    a.反應Ⅰ進行過程中應持續(xù)鼓入空氣
    b.反應Ⅰ后得到的母液中,溶質的主要成分是NaCl
    c.反應Ⅱ中NaOH應過量
    (4)已知壓強越大,物質的沸點越高。反應Ⅱ結束后采用“減壓蒸發(fā)”操作的原因是
     
    。
    (5)中間產物二氧化氯(ClO2)在生產生活中也有廣泛應用。用ClO2處理泄漏的氰化鈉(NaCN,其中N化合價為-3價),得到無毒的NaCl、N2和CO2。請寫出該反應的化學方程式
     
    ,指出氧化劑、被氧化的元素、氧化產物
     
    。
    發(fā)布:2024/10/24 0:0:2組卷:43難度:0.5
  • 3.綠礬(FeSO4?7H2O)可用作除草劑、凈水劑或抗貧血藥等。某研究小組利用工業(yè)制硫酸的硫鐵礦燒渣(主要成分為Fe2O3、Al2O3和SiO2,不考慮其他雜質)制備綠礬,其簡易流程如圖(反應條件略)。菁優(yōu)網
    請回答下列問題。
    (1)步驟Ⅰ中,酸浸前將硫鐵礦燒渣粉碎,其目的是
     
    ;寫出H2SO4與Fe2O3反應的離子方程式
     

    (2)步驟Ⅱ中,用活化硫鐵礦(FeS2)還原Fe3+(不考慮其他反應)。
    ①補齊該反應的離子方程式:
     

    []Fe
    -
    1
    S
    2
    +[]Fe3++[]H2O═[]Fe2++[]
    SO
    2
    -
    4
    +[]□
    ②為了檢驗Fe3+是否被完全還原,小組同學的操作和現象是
     

    (3)步驟Ⅲ中,加FeCO3調溶液pH到5.8左右,隨后在步驟Ⅳ中通入空氣,使溶液的pH降到5.2,用離子方程式表示步驟Ⅳ中通入空氣使溶液pH降低的原因
     
    。
    表1  溶液中金屬離子(c=0.01mol/L)開始沉淀和沉淀完全的pH(20℃)
    金屬離子 Fe3+ Al3+ Fe2+
    開始沉淀時的pH 2.2 3.7 7.5
    沉淀完全時的pH 3.2 4.7 9.0
    (4)步驟Ⅴ是將濾液加熱濃縮至一定濃度,保持溫度在20℃,用硫酸調pH約為2,加入一定量的乙醇,有FeSO4?7H2O晶體析出。結合圖1中數據和分子極性相關知識,分析加入乙醇促進FeSO4?7H2O晶體析出的原因
     
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    發(fā)布:2024/10/24 4:0:1組卷:12難度:0.3
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