【題目】FeCl3在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)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(chǎn)品FeCl3溶液吸收有毒的H2S。
Ⅰ.經(jīng)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H2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(chǎn)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____________。
(7)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___________。
【答案】2Fe+3Cl22FeCl3 在沉積的FeCl3固體下方加熱 ②⑤ 冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品 干燥管 K3[Fe(CN)6)溶液 2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+ FeCl3得到循環(huán)利用
【解析】
Ⅰ.裝置A中鐵與氯氣反應,反應為:2Fe+3Cl2 2FeCl3,B中的冷水作用為是冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產(chǎn)品;為防止外界空氣中的水蒸氣進入裝置使FeCl3潮解,所以用裝置C無水氯化鈣來吸水,裝置D中用FeCl2吸收Cl2時的反應離子方程式2Fe2++Cl2═2Fe3++2Cl-,用裝置D中的副產(chǎn)品FeCl3溶液吸收H2S,離子方程式為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,用氫氧化鈉溶液吸收的是氯氣,不用考慮防倒吸,所以裝置E為氫氧化鈉溶液吸收氯氣,據(jù)此分析解答(1)~(5);
Ⅱ.三價鐵具有氧化性,硫化氫具有還原性,二者之間發(fā)生氧化還原反應,化學方程式為2FeCl3+H2S═2FeCl2+S↓+2HCl,電解氯化亞鐵時,陰極陽離子得到電子發(fā)生還原反應;陽極陰離子失去電子發(fā)生氧化反應,據(jù)此分析解答(6)~(7)。
Ⅰ.(1)氯氣具有強氧化性,將有變價的鐵元素氧化成高價鐵,生成氯化鐵,所以裝置A中鐵與氯氣反應生成氯化鐵,反應為2Fe+3Cl2 2FeCl3,故答案為: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,因為無水FeCl3加熱易升華,要使沉積的FeCl3進入收集器,需要對FeCl3加熱,使氯化鐵發(fā)生升華,使沉積的FeCl3進入收集器,故答案為:在沉積的FeCl3固體下方加熱;
(3)為防止FeCl3潮解,可以采取的措施有:步驟②中通入干燥的Cl2,步驟⑤中用干燥的N2趕盡Cl2,故答案為:②⑤;
(4)B中的冷水是為了冷卻FeCl3使其沉積,便于收集產(chǎn)品,裝置C的名稱為干燥管;Fe2+的檢驗可通過與K3[Fe(CN)6)溶液生成藍色沉淀的方法來完成,故答案為:冷卻,使FeCl3沉積,便于收集產(chǎn)品;干燥管;K3[Fe(CN)6)溶液;
(5)氯氣和氫氧化鈉反應生成氯化鈉、次氯酸鈉和水,所以可以用氫氧化鈉溶液吸收尾氣中的氯氣,尾氣吸收裝置E為:,故答案為:;
Ⅱ.(6)三價鐵具有氧化性,硫化氫具有還原性,二者之間發(fā)生氧化還原反應:2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓,離子方程式為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,故答案為:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(7)電解氯化亞鐵時,陰極發(fā)生氫離子得電子的還原反應,2H++2e-═H 2↑,陽極亞鐵離子發(fā)生失電子的氧化反應:Fe2+-e-=Fe3+,電解池中最終得到的FeCl3可重新用來吸收H2S,可以循環(huán)利用,故答案為:FeCl3可以循環(huán)利用。
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】我國是世界上最大的鎢儲藏國,金屬鎢可用于制造燈絲、合金鋼和光學儀器,有“光明使者”的美譽;現(xiàn)以白鎢礦(主要成分為CaWO4,還含有二氧化硅、氧化鐵等雜質)為原料冶煉高純度金屬鎢,工業(yè)流程如下:
已知:①鎢酸酸性很弱,難溶于水;
②完全沉淀離子的pH值:SiO32-為8,WO42-為5;
③碳和金屬鎢在高溫下會反應生成碳化鎢。
回答下列問題:
(1)工業(yè)上生產(chǎn)純堿常先制得碳酸氫鈉,此法叫“聯(lián)堿法”,為我國化工專家侯德榜創(chuàng)立,即向飽和食鹽水中先通入NH3,再通入CO2,最終生成碳酸氫鈉晶體和氯化銨溶液,寫出該化學反應方程式:____________。
(2)流程中白鎢礦CaWO4和純堿發(fā)生的化學反應方程式是:________________________。
(3)濾渣B的主要成分是(寫化學式)______。調節(jié)pH可選用的試劑是:_____(填選項)。
A.氨水 B.鹽酸 C.NaOH溶液 D.Na2CO3溶液
(4)檢驗沉淀C是否洗滌干凈的操作是________________________________________。
(5)為了獲得可以拉制燈絲的高純度金屬鎢,不宜用碳而必須用氫氣作還原劑的原因是_________。
(6)將氫氧化鈣加入鎢酸鈉堿性溶液中可得到鎢酸鈣,已知某溫度時,Ksp(CaWO4)=1×10-10,Ksp[Ca(OH)2]=4×10-7,當溶液中WO42-恰好沉淀完全(離子濃度等于10-5mol/L)時,溶液中c(OH-)=_____。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】A、B、C、D、E為原子序數(shù)依次增大的五種短周期元素,其中C為第三周期簡單離子半徑最小的元素,0.1mol·L1A、B、D的最高價氧化物對應的水化物溶液加水稀釋時溶液的pH變化情況如圖,則下列說法中不正確的是
A. C制的容器可盛裝A和D的最高價含氧酸的濃溶液
B. AE3、D2E2分子中所有原子最外層均達到8電子結構
C. B、D、E的單質或者化合物中都可能有能作漂白劑的物質
D. 工業(yè)上分別電解熔融的B與E、C與E形成的化合物制備B、C單質
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】向含有0.2 mol氫氧化鈉和0.1 mol氫氧化鈣的溶液中,持續(xù)穩(wěn)定地通入二氧化碳氣體,通入氣體為6.72 L(標準狀況)時,立即停止,則這一過程中,溶液中離子數(shù)目與通入二氧化碳氣體體積的關系正確的是(不考慮氣體的溶解)
A.B.C.D.
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】以乙醇為主要原料合成一種具有果香味的物質 C 和化合物 D 的合成路線如圖所示。
請回答下列問題:
(1)B的結構簡式為_______。
(2)反應⑤的化學方程式為_______;B分子中的官能團名稱為_______;反應⑥的類型為________。
(3)為了探究反應③的反應原理,通常采用“同位素示蹤法”的方法,請結構簡式為 CH3CH218OH,書寫化反應③學方程式為_______。
(4)已知D的相對分子量為 118,其中碳、氫兩元素的質量分數(shù)分別為 40.68%、5.08%,其余為氧元素,則 D 的分子式為________。
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下列說法正確的是( )
A. 圖①中ΔH1=ΔH2+ΔH3
B. 圖②在催化劑條件下,反應的活化能等于E1+E2
C. 圖③表示醋酸溶液滴定 NaOH溶液和氨水混合溶液的電導率變化曲線
D. 圖④可表示由CO(g)生成CO2(g)的過程中要放出566 kJ 熱量
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】下圖所示2個甲分子反應生成1個丙分子和3個乙分子,下列判斷不正確的是
A.1個乙分子中含有2個A原子
B.該反應類型是分解反應
C.相對分子質量:Mr(甲)=Mr(乙)+Mr(丙)
D.該反應一定屬于氧化還原反應
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】已知:還原性強弱:I- >Fe2+>Br-,向僅含Fe2+、I-、Br-的溶液中通入適量氯氣,溶液中這三種離子的物質的量隨消耗氯氣物質的量的變化如圖所示。下列說法中正確的是
A.a值等于6
B.線段Ⅰ代表Br-的變化情況
C.線段Ⅲ代表Fe2+的變化情況
D.原混合溶液中n(FeBr2)=4mol
查看答案和解析>>
科目:高中化學 來源: 題型:
【題目】某課外活動小組設計了如下3個實驗方案,用以檢驗淀粉的水解程度:
(1)甲方案:淀粉液水解液中和液溶液變藍
結論:淀粉尚未水解。
(2)乙方案:淀粉液水解液無銀鏡現(xiàn)象
結論:淀粉尚未水解。
(3)丙方案:
結論:淀粉水解完全。
上述三個方案操作是否正確?說明理由。_________________
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com