Question

2．氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl₃易升華．工業上制備無水FeCl₃的一種工藝如圖1所示：
（1）加入吸收塔的吸收劑X應是c（填字母編號）．
a．NaOH溶液      b．飽和食鹽水c．FeCl₂溶液      d．淀粉KI溶液
（2）取0.5mL飽和FeCl₃溶液滴入50mL沸水中，得紅褐色氫氧化鐵膠體，則發生反應的離子方程式為 Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺．
（3）實驗室中從FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶體的過程中，需先加入鹽酸且保持過量，然后進行的操作依次為蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾．
（4）將H₂S氣體通入FeCl₃溶液中會出現渾濁，則其反應的離子方程式為H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺．
（5）鐵鉻氧化還原液流電池是一種低成本的儲能電池，電池結構如圖2所示（電極材料為石墨），工作原理為：Fe³⁺+Cr²⁺$?_{充電}^{放電}$Fe²⁺+Cr³⁺
則電池放電時，Cl^-將移向負極（填“正”或“負”）；充電時，陰極的電極反應式為Cr³⁺+e^-═Cr²⁺．

Answer 1

分析 （1）通過工業上制備無水FeCl₃的工藝流程圖可知，從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl₂，與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl₃溶液，則吸收劑X應是FeCl₂溶液；
（2）FeCl₃溶液滴入50ml沸水中，FeCl₃發生水解，再煮沸片刻得紅褐色透明液體，形成氫氧化鐵膠體；膠體粒子的直徑為1～100nm；
（3）根據Fe³⁺的水解，需先加入鹽酸且保持過量，然后依次進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作；
（4）H₂S氣體通入FeCl₃溶液中，Fe³⁺將H₂S氧化為S，Fe³⁺被還原為Fe²⁺；
（5）電池工作時，電解質溶液中的陰離子移向負極；充電時，陰極陽離子得到電子發生還原反應；

解答 解：（1）通過工業上制備無水FeCl₃的工藝流程圖可知，從反應爐中排出的尾氣是反應剩余的Cl₂，與吸收劑X在吸收塔中反應生成FeCl₃溶液，則吸收劑X應是FeCl₂溶液，
故選：c；
（2）FeCl₃溶液滴入50ml沸水中，FeCl₃發生水解，再煮沸片刻得紅褐色透明液體，形成氫氧化鐵膠體，該過程可用離子方程式為：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
故答案為：Fe³⁺+3H₂O$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；
（3）從FeCl₃溶液制得FeCl₃•6H₂O晶體的過程中，為抑制Fe³⁺ 的水解，需先加入鹽酸且保持過量，然后依次進行蒸發濃縮、冷卻結晶、過濾等操作；
故答案為：鹽酸；蒸發濃縮；
（4）H₂S氣體通入FeCl₃溶液中，Fe³⁺將H₂S氧化為S，Fe³⁺被還原為Fe²⁺，離子方程式為：H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
故答案為：H₂S+2Fe³⁺═2Fe²⁺+S↓+2H⁺；
（5）電池工作時，電解質溶液中的陰離子移向負極，則鐵鉻氧化還原液流電池放電時，Cl^-將移向負極；充電時，陰極陽離子得到電子發生還原反應，Cr³⁺得電子生成Cr²⁺，電極反應為：Cr³⁺+e^-═Cr²⁺；
故答案為：負；Cr³⁺+e^-═Cr²⁺．

點評 本題以工業上制備無水FeCl₃流程為切入點考查膠體、鹽的水解、實驗基本操作、Fe³⁺的氧化性、電化學的相關知識，同時考查學生的分析問題和解決問題能力．