题目内容
【题目】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。(已知25℃,Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10-38,lg2=0.3)
请回答下列问题:
(1)FeCl3净水的原理是 。(用离子方程式表示),Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质,常温下此反应的平衡常数为 (填写数值)。
(2)将FeCl3 溶液与NaHCO3 溶液混合,其离子方程式为 。
(3)25℃时pH=3的溶液中,c(Fe3+)= molL-1。
(4)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)++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 。
通过控制条件,以上水解产物聚合,生成聚合氧化铁,离子方程式为:xFe3++yH2OFex+yH+,欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。
a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3
(5) FeCl3溶液可腐蚀印刷电路板,其反应为Cu +2FeCl3 =CuCl2+2FeCl2 要将此反应设计在原电池中进行,则正极反应式为 。
【答案】(1)Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+ 2.5×10-5
(2)Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑
(3) 4×10-5 (4) K1>K2>K3 b d
(5)Fe3++e-=Fe2+
【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,可起到净水的作用,离子方程式为:Fe3++3H2O=Fe(OH)3胶体+3H+,K==2.5×10-5;
(2)NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体;反应的离子方程式为:Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑;
(3)25℃时pH=3的溶液中,c(Fe3+)==4×10-5;
(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;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;
(5)正极上铁离子得电子发生还原反应,其正极电极反应式为极:2Fe3++2e-=2Fe2+。