问题 填空题

(15分)氯化铁是常见的水处理剂,无水氯化铁的熔点为555K、沸点为588K。工业制备氯化铁的一种工艺如下:

回答下列问题

(1)取0.5mL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)已知FeCl3·6H2O在水中的溶解度如下:

温度/℃01020305080100
溶解度(g/100gH2O)74.481.991.8106.8315.1525.8535.7
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,该物质的化学式为         

(4)室温时向FeCl3溶液中滴加NaOH溶液,当溶液中c(Fe3+)≤1.0×10-5 mol·L-1时,视作Fe3+沉淀完全,则Fe3+沉淀完全的pH至少为         (已知Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38)。

(5)吸收剂X是         ,吸收塔中吸收剂X的作用是         

(6)测定样品中FeCl3的质量分数的方法是:

a.称取mg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

b.取出10mL待测溶液于锥形瓶中,加入稍过量的KI溶液充分反应

c.以淀粉作指示剂,用b mol·L-1Na2S2O3溶液滴定(I2+2 Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI),共用去VmL。①样品中氯化铁的质量分数为         

②若用上述办法测定的样品中FeCl3的质量分数偏低(测定过程中产生的误差可忽略),其原因可能是         

答案

共15分

(1)Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+ (2分,漏写胶体扣1分)

(2)加入少量盐酸,加热浓缩,再冷却结晶(2分,不答出加少量盐酸不得分)

(3)Fe2Cl6(2分)

(4)3(1分)

(5)FeCl2溶液(1分),吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气(2分)

(6)①(3分)②样品中含有杂质FeCl2(2分)

(1)该过程为Fe(OH)3(胶体)的制备,所以反应的离子方程式为:Fe3++3H2OFe(OH)3(胶体)+3H+

(2)在FeCl3溶液中,由于Fe3+是弱碱阳离子,存在如下水解过程:Fe3++3H2O?Fe(OH)3+3H+,而水解是吸热过程,温度越高越易水解,所以,为了抑制Fe3+的水解,在加热浓缩氯化铁溶液前,要加入少量盐酸,又由于FeCl3·6H2O的溶解随温度的升高而升高的,所以,在FeCl3溶液中得到FeCl3·6H2O的方法,可采用:加入少量盐酸,加热浓缩,再冷却结晶。

(3)因为FeCL3的相对分子质量为162.5,所以捕集器中温度超过673K,存在相对分子质量为325的物质为Fe2Cl6

(4)根据Ksp[Fe(OH)3]=1.0×10-38,所以

c(Fe3+)·c3(OH-)=1.0×10-38

c(Fe3+)=≤1.0×10-5 mol·L-1

c3(OH-)≥

c(OH-)≥1.0×10-11 mol·L-1

       即:≥1.0×10-11

得:c(H+)≤1.0×10-3

pH≥3

(5)因为从吸收塔中出来成分为FeCL3溶液,而从反应炉中出来的尾气中含有过量的氯气和少量的氯化铁烟气,所以,吸收剂为FeCl2溶液,其作用为吸收反应炉中过量的氯气和少量氯化铁烟气。

(6)①消耗Na2S2O3的的物质的量为Vb×10-3mol;由反应方程式I2+2 Na2S2O3= Na2S4O6+2NaI可知,反应的I2的物质的量为1/2Vb×10-3mol,又因为2Fe3++2I-==2Fe2++I2,故FeCl3的物质的量为Vb×10-3mol,所以在100mL溶液中,FeCl3的物质的量为Vb×10-2mol,

得质量分数为:(Vb×10-2mol×162.5)/m ==

②若用上述办法测定的样品中FeCl3的质量分数偏低,则说明样品还含有还原性的物质存在,故,样品中含有杂质FeCl2

单项选择题
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