Question

【題目】FeCl3在現代工業生產中應用廣泛．某化學研究性學習小組模擬工業流程制備無水FeCl3，再用副產品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。

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：

①檢驗裝置的氣密性；

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 _______________________

（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 ________________________

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

（4）裝置B中冷水浴的作用為；_________裝置C的名稱為 ______________；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：__________________________

（5）在虛線框中尾氣吸收裝置E所用試劑為____________________________

（6）用含有A12O3、SiO2和少量FeO·xFe2O3的鋁灰制備A12(SO4)3·18H2O。，工藝流程如下(部分操作和條件略):

Ⅰ．向鋁灰中加入過量稀H2SO4，過濾:

Ⅱ．向濾液中加入過量KMnO4溶液，調節溶液的pH約為3；

Ⅲ．加熱，產生大量棕色沉淀，靜置，上層溶液呈紫紅色:

Ⅳ．加入MnSO4至紫紅色消失，過濾;

V．濃縮、結晶、分離，得到產品。

已知：金屬離子的起始濃度為0.1mol·L-1

	Al（OH）3	Fe（OH）2	Fe（OH）3
開始沉淀時	3.4	6.3	1.5
完全沉淀時	4.7	8.3	2.8

根據表中數據解釋步驟Ⅱ的目的：______________________________________________________

Answer 1

【答案】2Fe+3Cl22FeCl3 在沉積的氯化鐵固體下方加熱 ②通入干燥的Cl2 ⑤用干燥的N2趕盡Cl2 冷卻FeCl3使其沉積，便于收集產品 干燥管 K3[Fe(CN)6]溶液，或酸性高錳酸鉀溶液 氫氧化鈉溶液 將Fe2+全部氧化為 Fe3+，調節pH將Fe3+全部轉化為沉淀

【解析】

(1)裝置A中鐵與氯氣發生反應制取氯化鐵，反應的化學方程式為2Fe+3Cl22FeCl3；答案為：2Fe+3Cl22FeCl3；

(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，可利用FeCl3加熱易升華的性質，在沉積的氯化鐵固體下方加熱，讓氯化鐵升華后進入收集器。答案為：在沉積的氯化鐵固體下方加熱；

(3)為防止FeCl3潮解，所采取的措施主要應從無水的角度考慮。從步驟中可找到如下操作：②通入干燥的Cl2，⑤用干燥的N2趕盡Cl2。答案為：②通入干燥的Cl2 ⑤用干燥的N2趕盡Cl2；

(4)裝置B中冷水浴的作用為冷卻FeCl3使其沉積，便于收集產品。答案為：冷卻FeCl3使其沉積，便于收集產品；

裝置C的名稱為干燥管。答案為干燥管；

裝置D中FeCl2全部反應后，因失去吸收Cl2的作用而失效，檢驗FeCl2是否失效就是檢驗Fe2+，最好選用K3[Fe(CN)6]溶液，也可選用酸性高錳酸鉀溶液。答案為：K3[Fe(CN)6]溶液，或酸性高錳酸鉀溶液；

(5)在虛線框中尾氣吸收裝置E所用試劑為氫氧化鈉溶液。答案為氫氧化鈉溶液；

(6)步驟Ⅱ中，向濾液中加入過量KMnO4溶液的目的，將Fe2+全部氧化為 Fe3+；調節溶液的pH約為3的目的，將Fe3+全部轉化為Fe(OH)3沉淀。答案為：將Fe2+全部氧化為 Fe3+，調節pH將Fe3+全部轉化為沉淀。