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三氯化铁溶液的水解及应用

2009-1-7 20:47:55  来源:高中化学网  作者:www.gzhxw.cn  【 】  浏览:

 一、基本原理:

 

FeCl3属于强酸弱碱盐,溶于水后Fe3+发生水解,使溶液显酸性。

FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,离子方程式为Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。实验测得FeCl3的水解程度较大在加热或稀释条件下水解平衡正向移动如果加入电解质会影响到溶液中H+浓度也会影响FeCl3的水解程度。FeCl3溶液的水解以及水解平衡的移动在实际中有很多应用,是高考的热点之一。

 

二、应用典例

 

(一)抑制FeCl3水解

 

1、实验室如何配制FeCl3溶液

 

为了抑制FeCl3水解,将FeCl3固体溶于较浓的盐酸中,然后用蒸馏水稀释至所需要的浓度。

 

2、加热FeCl3溶液能得到无水FeCl3固体吗?如何得到无水FeCl3固体?

 

FeCl3溶液中存在FeCl3的水解平衡,加热促进其水解又由于生成的氯化氢气体不断挥发使水解趋于完全生成的Fe(OH)3灼烧时发生分解反应2Fe(OH)3 Fe2O33H2O最终得到的是Fe2O3,而得不到无水FeCl3固体。

 

要想得到无水FeCl3固体,需要抑制FeCl3水解,可以将FeCl3溶液在HCl气流中蒸干。

 

(二)促进FeCl3水解

 

3、如何配制Fe(OH)3胶体

 

12 mL饱和FeCl3溶液滴入20 mL沸水中,继续加热至红褐色为止。化学方程式

 

 

4、如何除去MgCl2溶液中少量的FeCl3

 

可以利用FeCl3的水解反应,向溶液中加入氧化镁、碳酸镁等,消耗FeCl3水解产生的HCl,促进FeCl3水解,生成MgCl2,这样既不引入新的杂质,又能将FeCl3转化为Fe(OH)3沉淀除去。

 

5、实验中手不慎被玻璃划破,FeCl3溶液为何能够应急止血?

 

血液是一种胶体,其中的血液胶体微粒带负电荷,遇到FeCl3溶液(溶液中含有带正电荷的Fe(OH)3胶粒)将其电荷中和掉,使血液胶体发生聚沉,从而起到止血的作用。

 

三、链接高考

 

铁及铁的化合物应用广泛,如FeCl3可用作催化剂、印刷电路铜板腐蚀剂和外伤止血剂等。(1)写出FeCl3溶液腐蚀印刷电路铜板的离子方程式__________

 

2)若将(1)中的反应设计成原电池,请画出原电池的装置图,标出正、负极,并写出电极反应式。正极反应______,负极反应___________

 

3)腐蚀铜板后的混合溶液中,若Cu2+Fe3+Fe2+的浓度均为0.10 mol·L-1,请参照下表给出的数据和药品,简述除去CuCl2溶液中Fe3+Fe2+

的实验步骤:                                 

 

 

氢氧化物开始沉淀时的pH

氢氧化物沉淀完全时的pH

Fe3+

Fe2+

Cu2+

1.9

7.0

4.7

3.2

9.0

6.7

提供的药品:Cl2  浓H2SO4  NaOH溶液  CuO   Cu

 

4)某科研人员发现劣质不锈钢在酸中腐蚀缓慢,但在某些盐溶液中腐蚀现象明显。请从上表提供的药品中选择两种(水可任选),设计最佳实验,验证劣质不锈钢易被腐蚀。有关反应的化学方程式               劣质不锈钢腐蚀的实验现象:                        

解析:本题第三问涉及应用FeCl3水解的知识除杂的问题,欲一起除去CuCl2溶液中Fe3+Fe2+,应该首先将Fe2+氧化为Fe3+,然后加入氧化铜调节溶液的pH,氧化铜与Fe3+水解生成的H+反应,促进Fe3+水解平衡正向移动生成Fe(OH)3沉淀而除去。

 

参考答案:

 

12Fe3+Cu2Fe2+Cu2+          

 

2装置图:(见图)正极反应:2Fe3+2e2Fe2+

 负极反应:Cu2e-Cu2+

 

3)①通入足量氯气将Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO调节      溶液的pH3.24.7;③过滤[除去Fe(OH)3]

 

4CuOH2SO4CuSO4H2O   CuSO4FeFeSO4Cu

不锈钢表面有紫红色物质生成。

 

四、跟踪练习:

 

1、在水中滴入少量的FeCl3饱和溶液,为促铁离子的水解,不应采取的措施是(  )。

 A.增加铁离子的浓度  B.升温  C.稀释   D.加入碳酸镁

 

2、将饱和FeCl3溶液分别滴入下述液体中,能形成胶体的是(    )。

.A、冷水 B、沸水   CNaOH浓溶液 DNaCl浓溶液

 

参考答案:1A  2B(提示:FeCl3在冷水中水解程度小,形不成胶体;在NaOH溶液中生成Fe(OH)3沉淀;胶体遇电解质易形成沉淀,故在NaCl浓溶液中也不会形成胶体。)

 

FeCl3是我们接触到的一种重要试剂,关于它的水解也有多种考查方式,只要我们抓住它水解的实质以及影响水解的外在因素,无论从什么角度考查,我们都能对答如流。

 

 


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Tags: 高考专题
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