题目内容

4．（1）实验室可用氯气与金属铁反应制备无水三氯化铁，该化合物呈棕红色、易水解，100℃左右时升华，如图是两个学生设计的实验装置、左边的反应装置相同，而右边的产品收集装置则不同，分别如（Ⅰ）和（Ⅱ）所示．
已知：4HCl+MnO2$\frac{\underline{\;\;△\;\;}}{\;}$MnCl2+2H2O+Cl2↑

①D中的反应开始前，需排除装置中的空气，应采取的方法是：B中反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置B中，再加热装置D的反应管．
②产品收集采用装置（Ⅱ）的主要优点是：导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染．
（2）三价铁盐溶液因Fe3+水解而显棕黄色，请以Fe（NO3）3溶液为例，设计实验探究影响盐类水解程度的因素．
①写出Fe（NO3）3水解的离子方程式Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+．
②参照示例完成下表实验方案的设计．
限选材料：0.5mol•L-1Fe（NO3）3、3.0mol•L-1HNO3、1.0mol•L-1NaOH、NaHCO3固体、蒸馏水、冰水混合物；广泛pH试纸、pH计及其他常见仪器．
可能影响因素实验操作预期现象和结论
①溶液的酸性取少量0.5mol•L-1Fe（NO3）3于试管中，加入几滴3.0mol•L-1HNO3．现象：棕黄色溶液颜色变浅；
结论：酸性增强抑制Fe3+水解．
②溶液的浓度取10mL0.5mol•L-1 Fe（NO3）3于烧杯中，用pH计测得pH1．另取90mL蒸馏水加入烧杯，充分搅拌，再测得pH2．现象：pH2-pH1＜1（或正确表达）
结论：稀释促进水解（或平衡右移）
③溶液的温度取少量0.5mol•L-1Fe（NO3）3于试管中，用酒精灯加热一段时间，观察溶液颜色现象：加热后溶液颜色变深
结论：升高温度促进Fe3+水解

分析 （1）①可以用生成的氯气排除装置中的空气；
②导管易被产品堵塞，有毒气体应该有尾气处理装置；
（2）①Fe3++与水电离出的OH-结合生成弱电解质Fe（OH）3，写出离子方程式；
②盐的浓度对水解的影响可以从多个角度来分析，如浓溶液稀释后盐溶液浓度变化的比较、盐的浓溶液和稀溶液的比较、加入对Fe3+水解产生促进作用的盐溶液、加入对水解产生抑制作用的盐溶液等角度，均可获得盐溶液浓度对盐类水解影响的答案；温度的影响可以通过升高温度和降低温度，比较温度对Fe3+水解程度的影响．

解答 解：（1）①A处是制取氯气，B处是氯气和铁反应，所以先点A处酒精灯，使制取的Cl2排尽装置内的空气，防止铁被空气中氧气氧化，
故答案为：B中反应进行一段时间后，看到黄绿色气体充满装置B中，再加热装置D的反应管；
②导气管口较小，D装置中的固体物质易堵塞导管口；氯气是有毒气体，不能直接排空，否则会污染环境，所以应该有一个尾气处理装置，
故答案为：导管易被产品堵塞，尾气排入空气，易造成环境污染；
（2）①Fe3++与水电离出的OH-结合生成弱电解质Fe（OH）3，写出离子方程式：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+，
故答案为：Fe3++3H2O?Fe（OH）3+3H+；
②盐的浓度对水解的影响可以从多个角度来分析，如浓溶液稀释后盐溶液浓度变化的比较、盐的浓溶液和稀溶液的比较、加入对Fe3+水解产生促进作用的盐溶液、加入对水解产生抑制作用的盐溶液等角度，均可获得盐溶液浓度对盐类水解影响的答案；温度的影响可以通过升高温度和降低温度，比较温度对Fe3+水解程度的影响，
故答案为：

影响条件实验操作预期现象和结论
①溶液的酸性 结论：酸性增强抑制Fe3+水解．
②溶液的浓度pH计现象：pH2-pH1＜1（或正确表达）
结论：稀释促进水解（或平衡右移）．
③溶液的温度用酒精灯加热一段时间，观察溶液颜色现象：加热后溶液颜色变深．
结论：升高温度促进Fe3+水解．
或③溶液的温度将试管置于放有冰水混合物的烧杯中一段时间，观察溶液颜色现象：溶液棕黄色变浅．
结论：降低温度抑制Fe3+水解．

点评 本题以氯化铁的制备为环境，考查了氯气的制备和性质的检验，考查性质实验方案的设计与评价，综合考查学生对化学主题知识的把握，解题关键理在于明确实验原理和目的及各装置的作用，注意（2）Fe3+水解程度的影响因素，题目难度中等．

练习册系列答案
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（2）反应开始至平衡时B的反应速率．
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15．乳酸亚铁{[CH3CH（OH）COO]2Fe}是一种很好的食品铁强化剂，易溶于水，吸收效果比无机铁好，可由乳酸与FeCO3反应制得．
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