综合题14.0分
化学

氯化铁是常见的水处理剂,工业上制备无水FeCl3的一种工艺如下:

8.试写出吸收塔中吸收剂Q反应的离子方程式:                                    

9.六水合氯化铁在水中的溶解度如下:

从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、                        、过滤、洗涤、干燥。再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是:                       

10.常温下,若溶液的pH控制不当会使Fe3+沉淀,pH=4时,溶液中c(Fe3+)=     mol·L-1。(常温下Ksp[Fe(OH)3]=4×10-38)。

11.氯化铁溶液称为化学试剂中的“多面手”,写出SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式                                                                           

12.向氯化铜和氯化铁的混合溶液中加入氧化铜粉末会产生新的沉淀,写出该沉淀的化学式         。请用平衡移动的原理,结合必要的离子方程式,对此现象作出解释                           

考察知识点

  • 铁盐和亚铁盐的相互转变

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第1小题正确答案及相关解析

正确答案

2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl

解析

吸收剂Q为氯化亚铁,尾气主要成分为氯气,二者反应的离子方程式为:

2Fe2+ + Cl2= 2Fe3+ + 2Cl

考查方向

本题主要考查了利用所学知识正确分析化学工艺流程的能力。

解题思路

本题首先分析氯化铁制备的工艺流程,得出两条制备线:主线是通过铁屑在氯气中燃烧得到氯化铁固体,再经过捕集、冷却直接得到无水氯化铁;支线是利用氯化亚铁吸收主线产生的尾气中的氯气,再向形成的氯化铁溶液中加入少量盐酸,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体,再在干燥的HCl气流中加热得到无水氯化铁。

易错点

本题容易在利用化学平衡移动的原理解释问题方面出现错误。

第2小题正确答案及相关解析

正确答案

蒸发浓缩 冷却结晶  将FeCl3·6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热

解析

从FeCl3溶液制得FeCl3·6H2O晶体的操作步骤是:加入少量盐酸、蒸发浓缩,冷却结晶、过滤、洗涤、干燥;再由FeCl3·6H2O晶体得到无水FeCl3的操作是:将FeCl3·6H2O晶体在干燥的HCl气流中加热

考查方向

本题主要考查了利用所学知识正确分析化学工艺流程的能力。

解题思路

本题首先分析氯化铁制备的工艺流程,得出两条制备线:主线是通过铁屑在氯气中燃烧得到氯化铁固体,再经过捕集、冷却直接得到无水氯化铁;支线是利用氯化亚铁吸收主线产生的尾气中的氯气,再向形成的氯化铁溶液中加入少量盐酸,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体,再在干燥的HCl气流中加热得到无水氯化铁。

易错点

本题容易在利用化学平衡移动的原理解释问题方面出现错误。

第3小题正确答案及相关解析

正确答案

4.0×10-8

解析

常温下,溶液的pH=4时,c(OH)=1.0×10-10mol·L-1,而此时:

Ksp[Fe(OH)3]=c(Fe3+c3(OH)=4×10-38,故可求出c(Fe3+)=4.0×10-8 mol·L-1

考查方向

本题主要考查了利用所学知识正确分析化学工艺流程的能力。

解题思路

本题首先分析氯化铁制备的工艺流程,得出两条制备线:主线是通过铁屑在氯气中燃烧得到氯化铁固体,再经过捕集、冷却直接得到无水氯化铁;支线是利用氯化亚铁吸收主线产生的尾气中的氯气,再向形成的氯化铁溶液中加入少量盐酸,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体,再在干燥的HCl气流中加热得到无水氯化铁。

易错点

本题容易在利用化学平衡移动的原理解释问题方面出现错误。

第4小题正确答案及相关解析

正确答案

2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

解析

SO2通入氯化铁溶液中反应的离子方程式为:2Fe3++SO2+2H2O=2Fe2++SO42-+4H+

考查方向

本题主要考查了利用所学知识正确分析化学工艺流程的能力。

解题思路

本题首先分析氯化铁制备的工艺流程,得出两条制备线:主线是通过铁屑在氯气中燃烧得到氯化铁固体,再经过捕集、冷却直接得到无水氯化铁;支线是利用氯化亚铁吸收主线产生的尾气中的氯气,再向形成的氯化铁溶液中加入少量盐酸,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体,再在干燥的HCl气流中加热得到无水氯化铁。

易错点

本题容易在利用化学平衡移动的原理解释问题方面出现错误。

第5小题正确答案及相关解析

正确答案

Fe(OH)3  Fe3+会水解产生较多的H+:Fe3++ 3H2OFe(OH)3+3H+,加入CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,生成Fe(OH)3沉淀。

解析

氯化铁溶液中的Fe3+会发生如下水解:Fe3++ 3H2OFe(OH)3+3H+,产生了较多的H+,加入的CuO与H+反应生成Cu2+和H2O,降低了H+浓度,使得水解平衡正向移动,从而生成Fe(OH)3沉淀。

考查方向

本题主要考查了利用所学知识正确分析化学工艺流程的能力。

解题思路

本题首先分析氯化铁制备的工艺流程,得出两条制备线:主线是通过铁屑在氯气中燃烧得到氯化铁固体,再经过捕集、冷却直接得到无水氯化铁;支线是利用氯化亚铁吸收主线产生的尾气中的氯气,再向形成的氯化铁溶液中加入少量盐酸,加热浓缩、冷却结晶、过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体,再在干燥的HCl气流中加热得到无水氯化铁。

易错点

本题容易在利用化学平衡移动的原理解释问题方面出现错误。