Question

运用盐类水解知识回答下列问题：

(1)FeCl₃溶液可用作净水剂，原理为(用必要的化学用语和相关文字说明)______。

(2)由FeCl₃·6H₂O晶体得到纯的无水FeCl₃的合理方法是______。实验室配制0.01 mol·L^-1 FeCl₃溶液时，为了抑制FeCl₃水解使溶液中不产生沉淀，可加入少量盐酸至溶液pH不大于______。 [Fe(OH)₃的]

(3)泡沫灭火器灭火时发生反应的离子方程式是______。

(4)25℃时，pH=11的KOH溶液和pH=11的K₂CO₃溶液中，由水电离出的c(OH⁻)的比值为______。

Answer

Fe3+＋3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)＋3H+，Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物 在干燥的HCl气流中加热脱水 2 Al3+＋3=Al(OH)3↓＋3CO2↑ 10-8

【解析】

(1)FeCl3溶液中Fe3+能发生水解反应：Fe3+＋3H2O⇌Fe(OH)3(胶体)＋3H+，Fe(OH)3胶体可以吸附水中悬浮物，因此FeCl3溶液可用作净水剂；

(2)由FeCl3·6H2O晶体在蒸干除水过程中Fe3+能发生水解反应：Fe3+＋3H2O⇌Fe(OH)3＋3H+，水解反应为吸热反应，加热促进Fe3+的水解，导致无法得到纯净的无水FeCl3，要得到得到纯的无水FeCl3需要在蒸发过程中抑制Fe3+的水解，合理方法是在干燥的HCl气流中加热脱水；0.01mol·L-1FeCl3溶液中，c(Fe3+)=0.01mol·L-1；Fe(OH)3的=c(Fe3+)∙c3(OH−)，则溶液中的c(OH−)==1.0×10-12mol·L-1，则c(H+)==10-2mol·L-1，则pH=2，即实验室配制0.01mol·L-1FeCl3溶液时，为了抑制FeCl3水解使溶液中不产生沉淀，可加入少量盐酸至溶液pH不大于2；

(3)硫酸铝和碳酸氢钠能发生双水解反应生成氢氧化铝沉淀和二氧化碳气体，离子方程式为Al3+＋3=Al(OH)3↓＋3CO2↑；

(4)碱能抑制水的电离，而在碱溶液中，氢氧根几乎全部来自于碱的电离，而氢离子来自于水的电离，故在pH=11的KOH溶液中，c(H+)=10−11mol/L，全部来自于水，而由水电离出的氢离子和水电离出的氢氧根的浓度相同，故此溶液中水电离出的氢氧根的浓度c(OH−)=c(H+)=10−11mol/L；在能水解的正盐溶液中，盐类的水解对水的电离有促进作用，且氢离子和氢氧根全部来自于水的电离，在pH=11的K2CO3溶液中，c(H+)=10−11mol/L，是CO结合后剩余的，而c(OH−)=10−3mol/L是水电离出的全部，故由水电离出来c(OH−)是10−3mol/L，则25℃时，pH=11的KOH溶液和pH=11的K2CO3溶液中，由水电离出的c(OH−)的比值为=10-8。