Question

（12分）聚合氯化铝铁[Fe_aAl_b(OH)_cCl_d]_m是一种性能优良的无机高分子絮凝剂，在净水行业得到广泛应用。

（1）在[Fe_aAl_b(OH)_cCl_d]_m中d =     （用a、b、c表示）。

（2）聚合氯化铝铁净水的性能优于氯化铝和氯化铁的原因可能是     。

（3）为确定聚合氯化铝铁的组成，进行如下实验：

①准确称取5.745 g样品，配成500 mL溶液。取10 mL溶液于锥形瓶中，加适量盐酸，滴加稍过量氯化亚锡溶液。加氯化汞溶液2 mL，充分反应后用0.0100 mol·L^-1 K₂Cr₂O₇标准溶液滴定至终点，消耗标准溶液10.00 mL。相关反应如下：2FeCl₃+SnCl₂=2FeCl₂+SnCl₄；

SnCl₂+2HgCl₂=SnCl₄+Hg₂Cl₂； 6FeCl₂+K₂Cr₂O₇+14HCl=6FeCl₃+2CrCl₃+2KCl+7H₂O

②准确称取5.745 g样品，加入足量的盐酸充分溶解，然后加入足量氨水，过滤、洗涤、灼烧，得固体3.420 g。

根据以上实验数据计算聚合氯化铝铁样品中的n(Fe³⁺): n(Al³⁺)。（写出计算过程）

Answer

（12分，除（3）8分，其他均每空2分）

（1）3a＋3b－c

（2）聚合氯化铝铁水解后，比氯化铝或氯化铁水解后的溶液酸性弱，对本身水解的抑制程度小。

（3）n（K2Cr2O7）=0.0100mol·L-1×0.0100L=1.000×10-4mol

n(Fe3+)=6×1.000×10-4×500mL/10mL=0.0300 mol （3分）

n(Fe2O3)=0.0150 mol m(Fe2O3)=0.0150 mol×160 g·mol-1=2.400 g

m(Al2O3)=3.420 g－2.400 g =1.020 g n(Al2O3)=1.020g/102g·mol-1=0.010 0mol

n(Al3+)=0.0200 mol（4分）

n(Fe3+) : n(Al3+)=0.0300 mol : 0.0200 mol=3:2 （1分）

【解析】

试题分析：（1）在聚合氯化铝铁[FeaAlb(OH)cCld]m中Fe显+3价，Al显+3价，OH显-1价，Cl显-1价；根据正负化合价的代数和为0，有3a＋3b－c—d=0，d=3a＋3b－c。

（2）聚合氯化铝铁溶液的酸性比氯化铝和氯化铁溶液的酸性弱，水解程度大，因此聚合氯化铝铁净水的性能优于氯化铝和氯化铁。

（3）n（K2Cr2O7）=0.0100mol·L-1×0.0100L=1.000×10-4mol

n(Fe3+)=6×1.000×10-4×500mL/10mL=0.0300 mol

n(Fe2O3)=0.0150 mol

m(Fe2O3)=0.0150 mol×160 g·mol-1=2.400 g

m(Al2O3)=3.420 g－2.400 g =1.020 g

n(Al2O3)=1.020g/102g·mol-1=0.010 0mol

n(Al3+)=0.0200 mol

n(Fe3+) : n(Al3+)=0.0300 mol : 0.0200 mol=3:2

考点：考查了盐类的水解和滴定计算等相关知识。