Question

【题目】某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的行为．
资料：
i．Fe3+ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H2O）6]3+；
[Fe（H2O）6]3+发生如下水解反应：
[Fe（H2O）6]3+（几乎无色）+nH2O[Fe（H2O）6﹣n（OH）n]3﹣n（黄色）+nH3O+（n=0～6）；
ii．[FeCl4（H2O）2]﹣为黄色．
进行实验：
实验I

实验Ⅱ
分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率．透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅．

（1）实验I中，试管②溶液变为无色的原因是 ．
（2）实验I中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4（H2O）2]﹣有关，支持此结论的实验现象是
（3）由实验Ⅱ图1、2可知：加热时，溶液颜色（填“变浅”、“变深”或“不变”）．
（4）由实验Ⅱ，可以得出如下结论：
[结论一]FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4（H2O）2]﹣+4H2O[Fe（H2O）6]3++4Cl﹣得出此结论的理由是 ．
（5）[结论二]结论一中反应的△H（填“＞0”或“＜0”）．
（6）实验小组同学重新设计了一个实验证明（4）中结论一．实验方案：取试管①中溶液，（请描述必要的实验操作和现象）．

Answer 1

【答案】
（1）加入HNO3后，c（H+）增大，导致平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色
（2）试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色
（3）变深
（4）升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]﹣+4H2O?[Fe（H2O）6]3++4Cl﹣
（5）＜0
（6）先滴加HNO3 ， 再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况
【解析】解：（1）实验①②对比，硝酸铁溶液加入硝酸溶液，溶液中氢离子浓度增大，而溶液黄色褪去，信息①中平衡向左移动，
所以答案是：加入HNO3后，c（H+）增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色；
（2.）试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色，说明氯化铁溶液黄色为[FeCl4（H2O）2]﹣所致，
所以答案是：试管②、④中加入等量的HNO3后，②中溶液褪色，而④中溶液仍呈黄色；
（3.）温度升高，导致平衡[Fe（H2O）6]3++nH2O[Fe（H2O）6﹣n（OH）n]3﹣n+nH3O+正向移动，[Fe（H2O）6﹣n（OH）n]3﹣n浓度增大，溶液颜色加深；
所以答案是：变深；
（4.）（5）升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]﹣+
4H2O[Fe（H2O）6]3++4Cl﹣ ，
所以答案是：升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]﹣+
4H2O[Fe（H2O）6]3++4Cl﹣ ， △H＜0；
（6.）对照实验②④可知，向②的溶液中加入含有氯离子物质，增大溶液中[FeCl4（H2O）2]﹣浓度，可以证明实验方案验证（4）中结论，
所以答案是：先滴加HNO3 ， 再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况．