Question

【題目】FeCl3 具有凈水作用，但腐蝕設備，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。(已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，lg2=0.3)

請回答下列問題：

(1)FeCl3凈水的原理是 。(用離子方程式表示)，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質，常溫下此反應的平衡常數為 (填寫數值)。

(2)將FeCl3 溶液與NaHCO3 溶液混合，其離子方程式為 。

(3)25℃時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

以上水解反應的平衡常數K1、K2、K3由大到小的順序是 。

通過控制條件，以上水解產物聚合，生成聚合氧化鐵，離子方程式為：xFe3＋＋yH2OFex＋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) FeCl3溶液可腐蝕印刷電路板，其反應為Cu ＋2FeCl3 =CuCl2＋2FeCl2 要將此反應設計在原電池中進行，則正極反應式為 。

Answer 1

【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】

試題分析：(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3膠體粒子能吸附水中的懸浮雜質，可起到凈水的作用，離子方程式為：Fe3++3H2O=Fe(OH)3膠體+3H+，K==2.5×10-5；

(2)NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合發生雙水解生成氫氧化鐵沉淀和二氧化碳氣體；反應的離子方程式為：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；

(3)25℃時pH=3的溶液中，c(Fe3+)==4×10-5；

(4)鐵離子的水解分為三步，且水解程度逐漸減弱，所以水解平衡常數逐漸減小，則K1＞K2＞K3；控制條件使平衡正向移動，使平衡正向移動，因為水解為吸熱反應，所以降溫，平衡逆向移動；加水稀釋，則水解平衡也正向移動；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；加入碳酸氫鈉，則消耗氫離子，所以氫離子濃度降低，平衡正向移動，故選bd；

(5)正極上鐵離子得電子發生還原反應，其正極電極反應式為極：2Fe3++2e-=2Fe2+。