Question

（15分）FeCl₃ 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl₃ 高效，且腐蚀性小。请回答下列问题：

（1）FeCl₃ 净水的原理是                    。FeCl₃ 溶液腐蚀钢铁设备，除H^＋作用外，另一主要原因是（用离子方程式表示）                       。

（2）为节约成本，工业上用NaClO₃ 氧化酸性FeCl₂ 废液得到FeCl₃ 。

①若酸性FeCl₂ 废液中c（Fe^2＋）=2.0×10^-2mol·L^-1, c（Fe^3＋）=1.0×10^-3mol·L^-1, c（Cl^－）=5.3×10^-2mol·L^-1,则该溶液的PH约为                      。

②完成NaClO₃ 氧化FeCl₂ 的离子方程式：

ClO₃^-+ Fe^2＋+          = Cl^－+ Fe^3＋+           .

（3）FeCl₃ 在溶液中分三步水解：

Fe^3＋+H₂O Fe（OH）²⁺+H^＋——K₁

Fe（OH）²⁺+H₂OFe（OH）₂⁺+H^＋——K₂

Fe（OH）₂⁺+H₂OFe（OH）₃+H^＋——K₃

以上水解反应的平衡常数K₁、K₂、K₃由大到小的顺序是           。

（4）FeCl₃也可以用作SO₂尾气的吸收剂，原理上与NaOH吸收SO₂有何不同______________________

（5）电解时，微粒的放电顺序遵循微粒得失电子能力的强弱，SO₃^2—具有强的还原性。用NaOH吸收烟气中的SO₂，将所得的Na₂SO₃溶液用碳棒进行电解，写出阳极电极反应_____________________________

Answer

（1）Fe3+水解形成的Fe（OH）3胶体微粒能吸附水中悬浮的杂质 （2分）

2Fe3+ + Fe===3Fe2+ （2分）

（2）①pH=2（2分）

②ClO3— + 6Fe2+ + 6H+ ====Cl— + 6Fe3+ + 3H2O（3分，两空各1分，系数全对1分）

（3）K1>K2>K3（2分）

（4）FeCl3吸收SO2是利用SO2的还原性，NaOH吸收SO2是利用SO2的酸性（2分）

（5）SO32——2e—+H2O====SO42— + 2H+（2分）

【解析】

试题分析：（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质 ，所以可起到净水的作用；钢铁设备中的Fe会与铁离子反应生成亚铁离子，离子方程式是2 Fe3++Fe=3 Fe2+；

（2）①根据电荷守恒，则溶液中氢离子的浓度是c（H＋）=c（Cl－） -2 c（Fe2＋）-3 c（Fe3＋）=1.0×10-2mol·L-1，pH=2；②根据题意，氯酸钠氧化酸性的氯化亚铁，则反应物中有氢离子参加，则生成物中有水生成，Cl元素的化合价从+5价降低到-1价，得到6个电子，而Fe元素的化合价从+2价升高到+3价，失去1个电子，根据得失电子守恒，则氯酸根离子的系数为1，Fe2+的系数为6，则铁离子的系数也是6，氯离子的系数是1，根据电荷守恒，则氢离子的系数是6，水的系数是3，化学方程式为ClO3— + 6Fe2+ + 6H+ ====Cl— + 6Fe3+ + 3H2O；

（3）铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1>K2>K3；

（4）FeCl3吸收SO2是利用SO2的还原性，NaOH吸收SO2是利用SO2的酸性；

（5）SO32—具有强的还原性，用碳棒进行电解Na2SO3溶液用碳棒进行电解，SO32—在阳极放电，电极反应为SO32——2e—+H2O====SO42— + 2H+。

考点：考查氯化铁的性质及应用。