Question

FeCl₃具有净水作用，但容易腐蚀设备；聚合氯化铁是一种新型絮凝剂，处理污水比FeCl₃高效，且腐蚀性小．

（1）FeCl₃腐蚀钢铁设备，除了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废液得到含FeCl₃的溶液．若酸性FeCl₂废液中c（Fe²⁺）=2.0×10^﹣2mol/L，c（Fe3⁺）=1.0×10^﹣3mol/L，c（Cl^﹣）=5.3×10^﹣2mol/L，则该溶液的pH约为        ．

（3）若在空气中加热FeCl₃•6H₂O，生成的是Fe（OH）Cl₂，写出反应的化学方程式：                ；若在干燥的HCl气流中加热FeCl₃•6H₂O时，能得到无水FeCl₃，其原因是                       ．

（4）FeCl₃在水中分三步水解（K为水解平衡常数）：

Fe³⁺+H₂O⇌Fe（OH）²⁺+H⁺K₁

Fe（OH）²⁺+H₂O⇌Fe（OH）₂⁺+H⁺K₂

Fe（OH）₂⁺+H₂O⇌Fe（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             ．

（5）通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氯化铁，离子方程式为：xFe³⁺+yH₂O⇌Fe_x（OH）_y^m++yH⁺

欲使平衡朝正反应方向移动，可采用的方法是          ．

a．降温  b．加水稀释  c．加入NH₄Cl  d．加入NaHCO₃．

Answer

（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质；2Fe3++Fe=3Fe2+；（2）2；（3）FeCl3•6H2O=Fe（OH）Cl2+HCl↑+5H2O；在干燥的HCl气流中抑制FeCl3水解，且带走FeCl3•6H2O受热产生的水气，所以能得到无水氯化铁；（4）K1＞K2＞K3；（5）bd

【解析】（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，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：2Fe3++Fe=3Fe2+，

（2）根据电荷守恒：c（Cl﹣）=2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+c（H+）（酸性溶液中OH﹣浓度很小，在这里可以忽略不计），则c（H+）=c（Cl﹣）﹣2c（Fe2+）﹣3c（Fe3+）=1.0×10﹣2mol•L﹣1，则溶液pH=﹣lg1.0×10﹣2=2，

（3）若在空气中加热FeCl3•6H2O，生成的是Fe（OH）Cl2，根据反应物、生成物及反应条件知，该反应的化学方程式：FeCl3•6H2O=Fe（OH）Cl2+HCl↑+5H2O，升高温度促进水解，所以得不到氯化铁，为抑制水解，需要在干燥的HCl气流中加热FeCl3•6H2O来得到FeCl3，

（4）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；

（5）控制条件使平衡正向移动，使平衡正向移动，因为水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，故选bd；

【点评】本题考查盐的水解原理、电荷守恒的计算以及平衡移动影响因素等，需要学生具备扎实的基础与灵活运用难度，难度中等．