题目内容

氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl₃的熔点为555K、沸点为588K．工业上制备无水FeCl₃的一种工艺如下：
（1）试写出吸收塔中反应的离子方程式：．
（2）已知六水合氯化铁在水中的溶解度如下：
温度/℃ 0 10 20 30 50 80 100
溶解度（g/100gH₂0） 74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7
从FeCl₃溶液中获得FeCl₃?6H₂O的方法是：．
（3）捕集器中温度超过673K，存在相对分子质量为325的物质，该物质的分子式为：．
（4）室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液pH为2.7时，Fe³⁺开始沉淀；当溶液pH为4时，c（Fe³⁺）=mol/L（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=1.1×10^-36）．
（5）FeCl₃的质量分数通常可用碘量法测定：称取m克无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100mL容量瓶，用蒸馏水定容；取出10mL，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，滴入某一指示剂并用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定用去V mL．
（已知：I₂+2S₂O₃^2-=2I^-+S₄O₆^2-）
①滴定终点的现象是：．
②样品中氯化铁的质量分数为：%．

解：（1）尾气中含有氯气，由工艺流程可知，用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气，生成氯化铁，所以吸水剂X为氯化亚铁，氯化亚铁与氯气反应生成氯化铁，
反应离子方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-，故答案为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（2）由表中数据可知，温度越高氯化铁的溶解度越高，由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体．Fe³⁺易水解应先加入少量的盐酸，抑制Fe³⁺水解，再热蒸发、冷却晶体获得FeCl₃?6H₂O，
故答案为：加入少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶；
（3）分子中Fe原子与Cl原子数目之比为1：3，令分子组成为（FeCl₃）_n，该分子相对分子质量为325，则：
（56+35.5×3）×n=325，解得，n=2，所以该物质的分子式为Fe₂Cl₆，故答案为：Fe₂Cl₆；
（4）当溶液pH为4时，溶液中c（OH^-）=10^-10mol/L，由于Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-）=1.1×10^-36，所以溶液中c（Fe³⁺）= $\text{[math]}$ =1.1×10^-6mol/L，
故答案为：1.1×10^-6；
（5）①滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，半分钟内不再变色，说明滴定到终点，
故答案为：滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，半分钟内不再变色；
②VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物质的量为V?10^-3 L×cmol/L=c?V?10^-3 mol，则：
根据关系式：2Fe³⁺～～～～～I₂～～～～～～2S₂O₃^2-
2 2
n（Fe³⁺） c?V?10^-3 mol×10
所以 n（Fe³⁺）=c?V?10^-3 mol×10=0.01cVmol，
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量为0.01cVmol×162.5g/mol=1.625cVg
所以m克无水氯化铁样品中氯化铁的质量分数为 $\text{[math]}$ ×100%= $\text{[math]}$ %．
故答案为： $\text{[math]}$ %．
分析：（1）尾气中含有氯气，由工艺流程可知，用吸水剂X在吸收塔中吸收氯气，生成氯化铁，所以吸水剂X为氯化亚铁；
（2）由表中数据可知，温度越高氯化铁的溶解度越高，由溶液获得晶体需加热蒸发、冷却晶体，铁离子易水解应先加入少量的盐酸；
（3）分子中Fe原子与Cl原子数目之比为1：3，令分子组成为（FeCl₃）_n，根据相对分子质量计算n值，确定物质的分子式；
（4）溶液pH为4时，溶液中c（OH^-）=10^-10mol/L，由于Ksp[Fe（OH）₃]=c（Fe³⁺）?c³（OH^-），据此计算溶液中c（Fe³⁺）；
（5）①滴入最后一滴，溶液颜色由蓝色变为无色，半分钟不再变色，说明滴定到终点；
②VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物质的量为V?10^-3 L×cmol/L=c?V?10^-3 mol，mg样品需要0.01cVmolNa₂S₂O₃，根据关系式2Fe³⁺～I₂～S₂O₃^2-计算n（Fe³⁺），氯化铁的物质的量等于n（Fe³⁺），利用m=nM计算氯化铁的质量，根据质量分数定义计算．
点评：本题考查学生对工艺流程的理解、物质的分离提纯等基本操作、氧化还原反应滴定应用、溶度积有关计算等，难度中等，需要学生具有扎实的基础知识与灵活运用知识解决问题的能力．注意（5）中计算，mg样品需要Na₂S₂O₃的体积为滴定中的10倍，容易忽略．

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（1）取0.5ml三氯化铁溶液滴入50ml沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程可用离子方程式表示为：

Fe³⁺+3H₂O

Fe³⁺+3H₂O

．
（2）表中是六水合氯化铁在水中的溶解度．

温度/℃	0	10	20	30	50	80	100
溶解度/g	74.4	81.9	91.8	106.8	315.1	525.8	535.7

从FeCl₃溶液中获得FeCl₃?6H₂O的方法是：

加入少量盐酸加热浓缩，再冷却结晶

．
（3）捕集器中温度超过673K，存在相对分子质量为325的物质，该物质的分子式为：

Fe₂Cl₆

．
（4）室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液PH为2.7时，Fe³⁺开始沉淀；当溶液PH为4时，c（Fe³⁺）=

1.1×10^-6

mol/L（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=1.1×10^-36）．
（5）吸收剂X是

FeCl₂溶液

；吸收塔中吸收剂X的作用是

吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气

．
（6）FeCl₃的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00ml，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），共用去V ml．则样品中氯化铁的质量分数为

“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义．请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料．高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”．这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤①的化学方程式：

．
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点-84.7℃），提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是

；SiHCl₃和SiCl₄一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl₃水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式：

．
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式：

．
（2）磁性材料．这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护．最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，写出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式

．
（3）激光材料．我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al₂O₃）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：

，

．
（4）纳米材料．胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直径大约是

，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因

．
（5）高分子材料．可以分成无机高分子材料和有机高分子材料．一种新型高效净水剂[AlFe（OH）_nCl_6-n]_m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为

．一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂═CH-CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式：

．

（11分）
“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题：
（1）无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤①的化学方程式                          。
②步骤②经过冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点—84.7℃），提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是      ；SiHCl₃和SiCl₄一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl₃水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式                                    。
③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式                      。
（2）磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式                。
（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al₂O₃）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：
                            ，                           。
（4）纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直经大约是               ，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因                                       。
（5）高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂
[AlFe（OH）_nCl_6—n]_m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为                  。
一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH—CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式              。

（11分）

“材料”的发现和使用往往会极大地推动生产、生活的发展，一些材料的出现甚至具有里程碑式划时代的意义。请你回答以下问题：

（1）无机非金属材料。高纯度单晶硅是典型的无机非金属材料，又称“半导体”材料，它的发现和使用曾引起计算机的一场“革命”。这种材料可以按下列方法制备：

①写出步骤①的化学方程式。

②步骤②经过冷凝得到的SiHCl₃（沸点33.0℃）中含有少量的SiCl₄（沸点57.6℃）和HCl（沸点—84.7℃），提纯SiHCl₃的主要化学操作的名称是；SiHCl₃和SiCl₄一样遇水可发生剧烈水解，已知SiHCl₃水解会生成两种气态产物，请写出其水解的化学方程式。

③请写出二氧化硅与氢氟酸反应的化学方程式。

（2）磁性材料。这种材料一般含有铁元素，铁是用途最为广泛的金属，也较为活泼，所以从它的使用开始就不断实施着对它的防护。最常见的铁制品腐蚀就是电化学腐蚀，请出最为普遍的电化学腐蚀的负极反应式。

（3）激光材料。我国是激光技术先进的国家，红宝石（Al₂O₃）是最早用于产生激光的材料，它是一种两性氧化物，请用离子方程式加以说明：

，。

（4）纳米材料。胶体是一种物质以“纳米”颗粒的形式分散到另一种物质里形成的分散系，胶体粒子的直经大约是，三氯化铁溶液可以加速伤口止血，请简述原因。

（5）高分子材料。可以分成无机高分子材料和有机高分子材料。一种新型高效净水剂

[AlFe（OH）_nCl_6—n]_m就属于无机高分子材料，广泛应用于生活用水和工业污水处理，其中铁元素的化合价为。

一种合成纤维腈纶，又称“人造羊毛”，由丙烯腈（CH₂=CH—CN）为原料聚合生成，请写出生成该有机高分子材料的化学方程式。

氯化铁是常见的水处理剂，无水FeCl₃的熔点为555K、沸点为588K．工业上处理无水FeCl₃的一种工艺如图所示：

（1）取0.5ml三氯化铁溶液滴入50ml沸水中，再煮沸片刻得红褐色透明液体，该过程可用离子方程式表示为：．
（2）表中是六水合氯化铁在水中的溶解度．
温度/℃ 0 10 20 30 50 80 100
溶解度/g 74.4 81.9 91.8 106.8 315.1 525.8 535.7
从FeCl₃溶液中获得FeCl₃?6H₂O的方法是：．
（3）捕集器中温度超过673K，存在相对分子质量为325的物质，该物质的分子式为：．
（4）室温时在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，当溶液PH为2.7时，Fe³⁺开始沉淀；当溶液PH为4时，c（Fe³⁺）=mol/L（已知：Ksp[Fe（OH）₃]=1.1×10^-36）．
（5）吸收剂X是；吸收塔中吸收剂X的作用是．
（6）FeCl₃的质量分数通常可用碘量法测定：称取m g无水氯化铁样品，溶于稀盐酸，再转移到100ml容量瓶，用蒸馏水定容；取出10.00ml，加入稍过量的KI溶液，充分反应后，用淀粉作指示剂并用c mol/L Na₂S₂O₃溶液滴定（I₂+2S₂O₃^2-═2I^-+S₄O₆^2-），共用去V ml．则样品中氯化铁的质量分数为__．

温度/℃	0	10	20	30	50	80	100
溶解度（g/100gH₂0）	74.4	81.9	91.8	106.8	315.1	525.8	535.7

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