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生產流程制備無水FeCl3，實驗裝置如下圖所示：

已知：無水FeCl3在空氣中易潮解，加熱易升華。

⑴通入Cl2和加熱反應管這兩步操作的先后順序是_____，原因是______。

⑵實驗后生成的FeCl3大部分進入收集器，少量沉積在反應管的右端。要使沉積得FeCl3進入收集器，可以進行的操作是________。

⑶洗氣瓶中的FeCl2溶液用于吸收未反應的Cl2。向反應后的洗氣瓶中滴加KSCN溶液，結果看到溶液先變紅后褪色，溶液褪色的可能原因是_______。

⑷洗氣瓶中生成的FeCl3溶液可用于吸收H2S氣體生成S。寫出吸收H2S氣體的離子反應方程式：_______。為檢測反應后溶液中是否存在Fe2＋，甲同學提出可用酸性KMnO4溶液，乙同學提出酸性KMnO4溶液褪色不能證明存在Fe2＋，理由是________。

Answer 1

【答案】先通Cl2后加熱反應管 防止Fe粉被氧氣氧化 一邊通入Cl2，一邊加熱FeCl3沉積處 SCN－被溶解的Cl2氧化 2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓＋2H＋ 溶液中的Cl－（或過量的H2S）可能被酸性KMnO4溶液氧化

【解析】

在反應管中，鐵和氯氣受熱生成FeCl3，但要防止反應管中的氧氣將鐵氧化，故在這一步先通氯氣，然后再加熱， FeCl3氣體降溫變成固體，故收集器浸泡在冷水中便于收集FeCl3，通過無水氯化鈣的是氯氣，由于三氯化鐵易水解，所以無水氯化鈣是防止外界空氣中的水分進入收集器中，氯氣通過氯化亞鐵溶液將Fe2＋氧化成Fe3＋，如果還有殘留的氯氣，氫氧化鈉溶液吸收尾氣。

（1）裝置中有氧氣，加熱鐵會與氧氣反應，故先通Cl2后加熱反應管；目的先通入氯氣將氧氣排出，防止Fe粉被氧氣氧化。

（2）少量FeCl3固體沉積在反應管的右端，利用信息：FeCl3受熱易升華變成氣體，故加熱FeCl3沉積處使之成為氣體，通氯氣將氯化鐵氣體趕入收集器。

（3）向反應后的洗氣瓶中加入KSCN溶液，溶液變紅說明先SCN—與Fe3+形成紅色配合物，后褪色是過量的氯水使溶液褪色，可能是SCN—被氯水氧化了，無SCN—溶液自然褪色。

（4）H2S表現還原性，將Fe3+還原成Fe2+，故反應的離子方程式為2Fe3＋＋H2S＝2Fe2＋＋S↓+2H+。

不能用酸性高錳酸鉀溶液檢驗Fe2+的原因是：溶液中的Cl－或過量的H2S也有還原性，能使酸性KMnO4溶液褪色。