Question

【題目】FeCl3是重要的化工原料，無水氯化鐵在300℃時升華，極易潮解。

I．制備無水氯化鐵。

（1）A裝置中發生反應的離子方程式為______________。

（2）裝置的連接順序為a→______________→j，k→______________（按氣流方向，用小寫字母表示）。

（3）實驗結束后，取少量F裝置玻璃管中的固體加水溶解，經檢測，發現溶液中含有Fe2+，可能原因為______________。

II．探究FeCl3與SO2的反應。

（4）已知反應體系中存在下列兩種化學變化：

（i）Fe3+與SO2發生絡合反應生成Fe(SO2)63+（紅棕色）；

（ii）Fe3+與SO2發生氧化還原反應，其離子方程式為______________。

（5）實驗步驟如下，并補充完整。

步驟	現象	結論
①取5mL1mol·L-1FeCl3溶液于試管中，通入SO2至飽和。	溶液很快由黃色變為紅棕色
②用激光筆照射步驟①中的紅棕色液體。	_______________	紅棕色液體不是Fe(OH)3膠體
③將步驟①中的溶液靜置。	1小時后，溶液逐漸變為淺綠色
④向步驟③中溶液加入2滴___________ 溶液(填化學式)。	_______________	溶液中含有Fe2+

（6）從上述實驗可知，反應（i）、（ii）的活化能大小關系是：E(i)________E(ii)（填“>”、“<”或“=”，下同），平衡常數大小關系是：K(i)__________K(ii)。

Answer 1

【答案】MnO2＋2Cl＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O h，i，d，e g，f，b，（c） 未升華出來的FeCl3與未反應完的鐵粉在水溶液中反應生成Fe2+ SO2+2H2O+2Fe3+===SO42-+4H++2Fe2+ 液體中無明顯光路 K3[Fe(CN)6] 生成藍色沉淀 ﹤ ﹤

【解析】

Ⅰ首先制取氯氣，然后除雜、干燥，再與鐵粉反應，冷凝法收集升華出的FeCl3，最后連接盛有堿石灰的干燥劑，吸收多余的氯氣，防止空氣中的水蒸氣使FeCl3水解。F中剩余的固體可能為未升華的FeCl3和鐵粉的混合物，溶于水發生反應生成FeCl2；

Ⅱ①Fe3+與SO2發生氧化還原反應生成Fe3+和SO42-，根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒寫出離子方程式；

②沒有出現丁達爾現象，說明紅棕色物質不是Fe(OH)3膠體；

③用K3Fe(CN)6溶液檢驗Fe2+，生成藍色沉淀；

④反應(i)比反應(ii)快，則活化能E(i)<E(ii)；反應(ii)進行的程度更大，則平衡常數K(i)<K(ii);

Ⅰ（1）反應的離子方程式為：MnO2＋2Cl＋4H+Mn2+＋Cl2↑＋2H2O；

（2）首先制取氯氣，然后除雜、干燥，導管應長進短出，所以a連接h，i連接d；在F中與鐵粉反應，為防止FeCl3堵塞導管，應用粗導管，則e連接j，冷凝法收集升華出的FeCl3，所以k連接g；最后連接盛有堿石灰的干燥管，吸收未反應的氯氣；

（3）實驗結束后，去少量F中的固體加水溶解，經檢測發現溶液中含有Fe2+，其原因為未升華出來的FeCl3與未反應的Fe發生反應生成Fe2+；

Ⅱ（4）Fe3+與SO2發生氧化還原反應生成Fe3+和SO42-，根據得失電子守恒、電荷守恒和原子守恒，離子方程式為SO2+2H2O+2Fe3+===SO42-+4H++2Fe2+；

（5）沒有出現丁達爾現象，說明紅棕色物質不是Fe(OH)3膠體；

（6）由實驗現象可知，FeCl3與SO2首先發生反應(i)，說明反應(i)比反應(ii)快，則活化能E(i)<E(ii)；反應最終得到Fe2+，反應(ii)進行的程度更大，則平衡常數K(i)<K(ii)。