Question

【题目】FeCl3 具有净水作用，但腐蚀设备，而聚合氯化铁是一种新型的絮凝剂，处理污水比FeCl3 高效，且腐蚀性小。(已知25℃，Ksp[Fe(OH)3]=4.0×10－38，lg2=0.3)

请回答下列问题：

(1)FeCl3净水的原理是 。(用离子方程式表示)，Fe3＋水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，常温下此反应的平衡常数为 (填写数值)。

(2)将FeCl3 溶液与NaHCO3 溶液混合，其离子方程式为 。

(3)25℃时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

以上水解反应的平衡常数K1、K2、K3由大到小的顺序是 。

通过控制条件，以上水解产物聚合，生成聚合氧化铁，离子方程式为：xFe3＋＋yH2OFex＋yH＋，欲使平衡正向移动可采用的方法是(填序号) 。

a.降温 b.加水稀释 c.加入NH4Cl d.加入NaHCO3

(5) FeCl3溶液可腐蚀印刷电路板，其反应为Cu ＋2FeCl3 =CuCl2＋2FeCl2 要将此反应设计在原电池中进行，则正极反应式为 。

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】

试题分析：(1)Fe3+水解生成的Fe(OH)3胶体粒子能吸附水中的悬浮杂质，可起到净水的作用，离子方程式为：Fe3++3H2O=Fe(OH)3胶体+3H+，K==2.5×10-5；

(2)NaHCO3溶液和FeCl3溶液混合发生双水解生成氢氧化铁沉淀和二氧化碳气体；反应的离子方程式为：Fe3++3HCO3-=Fe(OH)3↓+3CO2↑；

(3)25℃时pH=3的溶液中，c(Fe3+)==4×10-5；

(4)铁离子的水解分为三步，且水解程度逐渐减弱，所以水解平衡常数逐渐减小，则K1＞K2＞K3；控制条件使平衡正向移动，使平衡正向移动，因为水解为吸热反应，所以降温，平衡逆向移动；加水稀释，则水解平衡也正向移动；加入氯化铵，氯化铵溶液为酸性，氢离子浓度增大，平衡逆向移动；加入碳酸氢钠，则消耗氢离子，所以氢离子浓度降低，平衡正向移动，故选bd；

(5)正极上铁离子得电子发生还原反应，其正极电极反应式为极：2Fe3++2e-=2Fe2+。