题目内容

Fe(OH)3存在如下平衡:Fe(OH)3(s)?Fe3+(aq)+3OH-(aq)常温下其Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39mol4?L-4
(1)某硫酸铁溶液中[Fe3+]=2.6×10-3mol?L-1,如果生成氢氧化铁沉淀,应调整溶液pH使之大于______.
(2)要使1.3×10-3mol?L-1的硫酸铁溶液中[Fe3+]浓度降至原来的千分之一,若向溶液中加入氢氧化钠溶液,至少将溶液的pH调整为多少?(写出计算过程)
【答案】分析:(1)在常温下如果要生成Fe(OH)3沉淀,应满足QC=c(Fe3+)×c3(OH-)>2.6×10-39mol4?L-4,以此计算溶液的c(OH-),可确定溶液的pH;
(2)由常温下,Fe(OH)3的溶度积常数Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39mol4?L-4及Fe3+浓度降至原来的千分之一来计算;
解答:解:(1)Ksp[Fe(OH)3]=2.6×10-39mol4?L-4,c(Fe3+)=2.6×10-3mol?L-1;在常温下如果要生成Fe(OH)3沉淀,则c(Fe3+)×c3(OH-)>2.6×10-39mol4?L-4,所以c(OH-)>=10-12mol/L,c(H+)<mol?L-1=10-2mol?L-1,应调节溶液pH大于2,
故答案为:2;
(2)c(Fe3+)=2.6×10-3mol?L-1×mol?L-1Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+)×c3(OH-)=2.6×10-39mol4?L-4c(OH-)==10-11mol?L-1,c(H+)=mol?L-1=10-3mol?L-1,PH=-lgc(H+)=-lg10-3=3;
答:至少将溶液的PH调整为3;
点评:本题考查难溶电解质的溶解平衡,侧重于浓度的计算,题目难度不大,注意把握计算公式的运用.
练习册系列答案
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(2011?湖南二模)铁不能与冷、热水反应,但能与水蒸气反应.资料显示,在不同温度下,还原铁粉与水蒸气反应的产物是不同的,温度低于570℃时,生成FeO,高于570℃时,生成Fe3O4.老师用图1所示实验装置,完成还原铁粉与水蒸气反应的演示实验.
(1)实验中使用肥皂液的作用是
检验反应中生成的H2
检验反应中生成的H2
.
(2)甲同学为探究实验后试管内的固体含有哪些物质,进行了下列实验:
实验编号 实验操作 实验现象
① 取少量黑色粉末X放入试管1中,加入盐酸,微热 黑色粉末逐渐溶解,溶液呈绿色;有少量气泡产生
② 向试管1中滴加几滴KSCN溶液,振荡 溶液没有出现血红色
根据上述实验,能确定固体中存在的物质是
Fe
Fe
;不能确定是否存在Fe3O4的原因是
Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+
Fe3O4溶于盐酸生成的Fe3+与Fe反应生成了Fe2+

(3 )乙同学设计实验方案如图2以确定实验后试管内的固体是否存在Fe3O4:
①溶液X中发生氧化还原反应的离子方程式为
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
2Fe2++2H++H2O2=2Fe3++2H2O
;足量氨水与金属离子反应的离子方程式为
Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
Fe3++3NH3?H2O=Fe(OH)3↓+3NH4+
.
②操作a包括过滤和洗涤,检验沉淀是否已经洗涤干净的操作是
取少量最后一次洗涤液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗干净
取少量最后一次洗涤液,滴加AgNO3溶液,若无沉淀生成,则沉淀已洗干净
.
③确定是否存在Fe3O4需要测定并记录的实验数据是
固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可)
固体样品质量和红褐色固体的质量(其他合理答案也可)
.
(2009?盐城一模)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:
Fe3++3H2O
 加热 
.
 
Fe(OH)3(胶体)+3H+
Fe3++3H2O
 加热 
.
 
Fe(OH)3(胶体)+3H+
.
(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
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
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
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
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
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+2S2O32-═2I-+S4O62-),共用去V ml.则样品中氯化铁的质量分数为
162.5cV
m
%.
162.5cV
m
%.
.
三氯化铁是中学化学实验室中常用的化学试剂.某同学利用废铁屑(含少量铜等不与盐酸反应的杂质)来制备FeCl3?6H2O,该同学设计的实验装置如图所示,其实验步骤如下:A中放有废铁屑,烧杯中盛有过量的稀硝酸,实验时打开a,关闭b,从分液漏斗内向A中加过量的盐酸,此时溶液呈浅绿色,再打开b进行过滤,过滤结束后,取烧杯内溶液倒入蒸发皿加热,蒸发掉部分水并使剩余HNO3分解,再降温结晶得FeCl3?6H2O晶体.填写下列空白:
(1)收集导管B处的气体可采用的方法是
用排水法或向下排空气法
用排水法或向下排空气法
.滴加盐酸时,发现反应速率较之盐酸与纯铁粉反应要快,其原因是
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
因废铁屑中含少量Cu等杂质,形成Fe-Cu原电池使反应速率加快
.
(2)烧杯内放过量稀HNO3的原因是
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
稀HNO3有强氧化性,为保证使Fe2+ 全部氧化成Fe3+
.发生反应的离子方程式是
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
3 Fe2++4H++NO3-═3 Fe3++NO↑+2H2O
.
(3)整个实验过程中,弹簧夹a都必须打开,除为排出产生的气体外,另一个目的是
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
与大气相通,使分液漏斗中的酸可滴入A中
.
(4)将烧杯内溶液用蒸发、浓缩、再降温结晶法制得FeCl3?6H2O,而不用直接蒸干的方法来制得晶体的理由是
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O
因为FeCl3是强酸弱碱盐水解:FeCl3+3H2O?Fe(OH)3+3HCl,加热蒸干时使HCl挥发造成水解平衡右移,因此得不到FeCl3?6H2O

(5)你认为该实验存在的缺点可能有:
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
反应中产生的有害气体会污染环境;用稀HNO3氧化FeCl2时会有Fe(NO3)3生成而使制得的FeCl3?6H2O不纯
.

违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com

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