①检验装置的气密性:
②通入干燥的Cl2,赶尽装置中的空气;
⑨用酒精灯在铁屑下方加热至反应完成;
④…
⑤体系冷却后,停止通入Cl2,并用干燥的N2赶尽Cl2,将收集器密封.
请回答下列问题:
(2)第③步加热后,生成的烟状FeCl3大部分进入收集器,少量沉积在反应管A右端.要使沉积的FeCl3进入收集器,第④步操作是在沉积的FeCl3固体下方加热.
(3)操作步骤中,为防止FeCl3潮解所采取的措施有(填步骤序号)②⑤.
(4)装置B中冷水浴的作用为冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管;装置D中FeCl2全部反应后,因失去吸收Cl2的作用而失效,写出检验FeCl2是否失效的试剂:KMnO4溶液.
(5)在虚线框中画出尾气吸收装置E并注明试剂.
Ⅱ.该组同学用装置D中的副产品FeCl3溶液吸收H2S,得到单质硫;过滤后,再以石墨为电极,在一定条件下电解滤液.
(6)FeCl3与H2S反应的离子方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+.
(7)电解池中H+在阴极放电产生H2,阳极的电极反应式为Fe2+﹣e﹣=Fe3+.
(8)综合分析实验Ⅱ的两个反应,可知该实验有两个显著优点:
①H2S的原子利用率为100%;②FeCl3得到循环利用.
【考点】U3:制备实验方案的设计
【专题】522:卤族元素.
【分析】(1)装置A中铁与氯气反应生成氯化铁;
(2)要使沉积的FeCl3进入收集器,根据FeCl3加热易升华的性质;
(3)防止FeCl3潮解,不与水蒸气接触;
(4)B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品;装置C的名称为干燥管;检验FeCl2是否失效应检验FeCl2是否存在,可以用KMnO4溶液检验;
(5)用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸;
(6)三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应;
(7)电解氯化亚铁时,阴极阳离子得到电子发生还原反应;阳极阳离子失去电子发生氧化反应;
(8)根据FeCl3可以循环利用.
(2)对FeCl3加热发生升华使沉积的FeCl3进入收集器,故答案为:在沉积的FeCl3固体下方加热;
(3)为防止FeCl3潮解所采取的措施有②通入干燥的Cl2⑤用干燥的N2赶尽Cl2,故选:②⑤
(4)B中的冷水作用为是冷却FeCl3使其沉积,便于收集产品,装置C的名称为干燥管;
检验FeCl2是否失效应检验FeCl2是否存在,可以用KMnO4溶液检验;
故答案为:冷却,使FeCl3沉积,便于收集产品;干燥管;KMnO4溶液;
(5)用氢氧化钠溶液吸收的是氯气,不用考虑防倒吸,故答案为:;
(6)三价铁具有氧化性,硫化氢具有还原性,二者之间发生氧化还原反应:2FeCl3+3H2S=2FeCl2+6HCl+3S↓,离子方程式为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+,
故答案为:2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+;
(7)电解氯化亚铁时,阴极发生氢离子得电子的还原反应,2H++2e﹣═H 2↑,阳极亚铁离子发生失电子的氧化反应:Fe2+﹣e﹣=Fe3+;
故答案为:Fe2+﹣e﹣=Fe3+;
(8)FeCl3得到循环利用,故答案为:FeCl3得到循环利用.
【点评】本题是一道综合题,难度中等,考查了学生运用知识解决问题的能力,涉及到的知识点较多.
10.(14分)某市对大气进行监测,发现该市首要污染物为可吸入颗粒物PM2.5(直径小于等于2.5 μm的悬浮颗粒物),其主要来源为燃煤、机动车尾气等。因此,对PM2.5、SO2、NOx等进行研究具有重要意义。
请回答下列问题: