Question

【題目】（1）FeCl3具有凈水作用,但腐蝕設(shè)備,而聚合氯化鐵是一種新型的絮凝劑,處理污水比FeCl3高效,且腐蝕性小。請回答下列問題:(1) FeCl3凈水的原理是_______；FeCl3溶液腐蝕鋼鐵設(shè)備,除H+作用外,另一主要原因是(用離子方程式表示)________。

（2）為節(jié)約成本,工業(yè)上用NaClO3氧化酸性FeCl2廢液得到FeCl3。若酸性FeCl2廢液中c(Fe2+)=2.0×10-2mol·L-1,c(Fe3+)=1.0×10-3mol·L-1,c(Cl-)=5.3×10-2mol·L-1,則該溶液的pH約為____。

（3）FeCl3在溶液中分三步水解:Fe3++H2OFe(OH)2++H+ K1 ；

Fe(OH)2++H2OFe(OH)2++H+ K2；

Fe(OH)2++H2OFe(OH)3+H+ K3。

以上水解反應(yīng)的平衡常數(shù)K1、K2、K3由小到大的順序是_____；

（4）通過控制條件,以上水解產(chǎn)物聚合,生成聚合氯化鐵,離子方程式為:xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+,欲使平衡正向移動可采用的方法是(填序號)_____；

A.降溫　　B.加水稀釋 C.加入NH4Cl D.加入NaHCO3

（5）室溫下,使氯化鐵溶液轉(zhuǎn)化為高濃度聚合氯化鐵的關(guān)鍵條件是____________。

Answer 1

【答案】Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中懸浮的雜質(zhì) 2Fe3++Fe=3Fe2+ 2 K3＜K2＜K1 BD 調(diào)節(jié)溶液的pH

【解析】

（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，可起到凈水的作用；鋼鐵設(shè)備中的Fe會與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+；

（2）根據(jù)溶液成電中性可得：c（Cl-）=2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+c（H+）（酸性溶液中OH-濃度很小，在這里可以忽略不計(jì)），據(jù)此溶液中氫離子的濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H+）計(jì)算，pH=2；

（3）鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小；

（4）A.控制條件使平衡正向移動，水解為吸熱反應(yīng)，所以降溫平衡逆向移動，A錯誤；

B.加水稀釋，則水解平衡也正向移動，B正確；

C.加入氯化銨，氯化銨溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動，C錯誤；

D.加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，平衡正向移動，D正確；

答案為：BD

（5）從反應(yīng)的離子方程式xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+中可知，氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH；

（1）Fe3+水解生成的Fe（OH）3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質(zhì)，可起到凈水的作用；鋼鐵設(shè)備中的Fe會與Fe3+反應(yīng)生成Fe2+；

（2）根據(jù)溶液成電中性可得：c（Cl-）=2c（Fe2+）+3c（Fe3+）+c（H+）（酸性溶液中OH-濃度很小，在這里可以忽略不計(jì)），據(jù)此溶液中氫離子的濃度，再根據(jù)pH=-lgc（H+）計(jì)算，pH=2；

（3）鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數(shù)逐漸減小，答案為K3＜K2＜K1；

（4）A.控制條件使平衡正向移動，水解為吸熱反應(yīng)，所以降溫平衡逆向移動；

B.加水稀釋，則水解平衡也正向移動；

C.加入氯化銨，氯化銨溶液為酸性，氫離子濃度增大，平衡逆向移動；

D.加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，平衡正向移動；

答案為：BD

（5）從反應(yīng)的離子方程式xFe3++yH2OFex(OH)y(3x-y)++yH+中可知，氫離子的濃度影響高濃度聚合氯化鐵的生成，所以關(guān)鍵步驟是調(diào)節(jié)溶液的pH；