Question

FeCl₃的用途广泛。

(1)实验室利用FeCl₃制备Fe(OH)₃胶体：

①Fe(OH)₃胶体制备反应的化学方程式为___________________________________________。

②利用所制得的Fe(OH)₃胶体进行实验：将其装入U形管内，用石墨作电极，通电一段时间后发现

___________极区附近的红褐色逐渐变深，这表明_________________________________

③向Fe(OH)₃胶体中加H₂SO₄溶液，产生的现象是_______________________________。

(2)FeCl₃溶液常用于腐蚀铜印刷电路板，该反应的离子方程式为_________________________。

(3)FeCl₃常用于净水，用离子方程式表示其原理____________________________________。

(4)FeCl₃溶液中若混有FeCl₂，检验FeCl₂的试剂为________________________。

(5)将FeCl₃溶液蒸干并灼烧得到的固体成分为__________________。

(6)已知Fe(OH)₃的Ksp＝8×10^－38，某溶液中c(FeCl₃)=0.05mol/L,如果要使Fe(OH)₃沉淀完全，pH至少为______________________。

(溶液中离子浓度小于10^-5mol/L认为沉淀已完全,已知lg2=0.3  lg5=0.7)

Answer

FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl 阴 Fe(OH)3胶粒带正电 先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解 2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+ K3[Fe(CN)6]溶液 Fe2O3 3.3

【解析】(1)①利用加热促FeCl3水解制氢氧化铁胶体，则Fe(OH)3胶体制备的化学方程式为FeCl3+3H2OFe(OH)3(胶体)+3HCl；

②胶体具有电泳性质，通电一段时间后发现与电源负极相连的电极区附近的颜色逐渐变深，说明胶粒向负极移动，说明Fe(OH)3胶粒带正电；

③加入稀硫酸是电解质溶液，会引起氢氧化铁胶体聚沉，继续加入稀硫酸，氢氧化铁沉淀会溶解，故看到先产生红褐色沉淀，后沉淀溶解；

(2)Fe3+的氧化性大于Cu2+，则FeCl3溶液常用于腐蚀铜印刷电路板，发生反应的离子方程式为2Fe3++Cu=Cu2++2Fe2+ ；

(3)FeCl3常用于净水，是其溶解于水可水解生成Fe(OH)3胶体，发生反应的离子方程式为Fe3++3H2O Fe(OH)3+3H+；

(4)可选择K3[Fe(CN)6]溶液检验FeCl3溶液中若混有FeCl2，现象是有蓝色沉淀；

(5)FeCl3是强酸弱碱盐，铁离子是弱碱阳离子，将FeCl3溶液蒸干时，铁离子水解生成Fe(OH)3和HCl，升高温度促进HCl挥发，所以蒸干溶液时得到碱，灼烧氢氧化铁时，氢氧化铁会分解，反应方程式为2Fe(OH)3Fe2O3+3H2O，所以最终得到的是红棕色固体Fe2O3；

(6)常温时，Fe(OH)3的Ksp=8×10-38，要使溶液中的Fe3+沉淀完全，残留在溶液中的c(Fe3+)＜10-5mol•L-1；Ksp=c(Fe3+)c3(OH-)=10-5×c3(OH-)=8×10-38 ，

c(OH-)=mol/L=2×10-11mol/L，c(H+)==5×10-4mol/L，pH=4-lg5=3.3。

点睛：加热蒸发和浓缩盐溶液时，对最后残留物的判断应考虑盐类的水解。(1)加热浓缩不水解的盐溶液时一般得原物质；(2)加热浓缩Na2CO3型的盐溶液一般得原物质；(3)加热浓缩FeCl3型的盐溶液.最后得到FeCl3和Fe(OH)3的混合物,灼烧得Fe2O3；(4)加热蒸干(NH4)2CO3或NH4HCO3型的盐溶液时,得不到固体；(5)加热蒸干Ca(HCO3)2型的盐溶液时,最后得相应的正盐；(6)加热Mg(HCO3)2、MgCO3溶液最后得到Mg(OH)2固体。