三氯化鐵溶液的水解及應(yīng)用

編輯: 逍遙路 關(guān)鍵詞: 初中化學(xué) 來源: 高中學(xué)習(xí)網(wǎng)
一、基本原理:

FeCl3屬于強(qiáng)酸弱堿鹽,溶于水后Fe3+發(fā)生水解,使溶液顯酸性。

FeCl3+3H2OFe(OH)3+3HCl,離子方程式為Fe3++3H2OFe(OH)3+3H+。實(shí)驗(yàn)測(cè)得,F(xiàn)eCl3的水解程度較大,在加熱或稀釋條件下,水解平衡正向移動(dòng),如果加入電解質(zhì)會(huì)影響到溶液中H+濃度,也會(huì)影響FeCl3的水解程度。FeCl3溶液的水解以及水解平衡的移動(dòng)在實(shí)際中有很多應(yīng)用,是高考的熱點(diǎn)之一。

二、應(yīng)用典例

(一)抑制FeCl3水解

1、實(shí)驗(yàn)室如何配制FeCl3溶液?

為了抑制FeCl3水解,將FeCl3固體溶于較濃的鹽酸中,然后用蒸餾水稀釋至所需要的濃度。

2、加熱FeCl3溶液能得到無(wú)水FeCl3固體嗎?如何得到無(wú)水FeCl3固體?

FeCl3溶液中存在FeCl3的水解平衡,加熱促進(jìn)其水解,又由于生成的氯化氫氣體不斷揮發(fā),使水解趨于完全,生成的Fe(OH)3在灼燒時(shí)發(fā)生分解反應(yīng)2Fe(OH)3Fe2O3十3H2O,最終得到的是Fe2O3,而得不到無(wú)水FeCl3固體。

要想得到無(wú)水FeCl3固體,需要抑制FeCl3水解,可以將FeCl3溶液在HCl氣流中蒸干。

(二)促進(jìn)FeCl3水解

3、如何配制Fe(OH)3膠體?

將12 mL飽和FeCl3溶液滴入20 mL沸水中,繼續(xù)加熱至紅褐色為止;瘜W(xué)方程式:

4、如何除去MgCl2溶液中少量的FeCl3?

可以利用FeCl3的水解反應(yīng),向溶液中加入氧化鎂、碳酸鎂等,消耗FeCl3水解產(chǎn)生的HCl,促進(jìn)FeCl3水解,生成MgCl2,這樣既不引入新的雜質(zhì),又能將FeCl3轉(zhuǎn)化為Fe(OH)3沉淀除去。

5、實(shí)驗(yàn)中手不慎被玻璃劃破,F(xiàn)eCl3溶液為何能夠應(yīng)急止血?

血液是一種膠體,其中的血液膠體微粒帶負(fù)電荷,遇到FeCl3溶液(溶液中含有帶正電荷的Fe(OH)3膠粒)將其電荷中和掉,使血液膠體發(fā)生聚沉,從而起到止血的作用。

三、鏈接高考

鐵及鐵的化合物應(yīng)用廣泛,如FeCl3可用作催化劑、印刷電路銅板腐蝕劑和外傷止血?jiǎng)┑。?)寫出FeCl3溶液腐蝕印刷電路銅板的離子方程式__________。

(2)若將(1)中的反應(yīng)設(shè)計(jì)成原電池,請(qǐng)畫出原電池的裝置圖,標(biāo)出正、負(fù)極,并寫出電極反應(yīng)式。正極反應(yīng)______,負(fù)極反應(yīng)___________。

(3)腐蝕銅板后的混合溶液中,若Cu2+、Fe3+和Fe2+的濃度均為0.10 mol?L-1,請(qǐng)參照下表給出的數(shù)據(jù)和藥品,簡(jiǎn)述除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+的實(shí)驗(yàn)步驟:
提供的藥品:Cl2 濃H2SO4 NaOH溶液 CuO Cu

(4)某科研人員發(fā)現(xiàn)劣質(zhì)不銹鋼在酸中腐蝕緩慢,但在某些鹽溶液中腐蝕現(xiàn)象明顯。請(qǐng)從上表提供的藥品中選擇兩種(水可任選),設(shè)計(jì)最佳實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證劣質(zhì)不銹鋼易被腐蝕。有關(guān)反應(yīng)的化學(xué)方程式 、 劣質(zhì)不銹鋼腐蝕的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象: 。

解析:本題第三問涉及應(yīng)用FeCl3水解的知識(shí)除雜的問題,欲一起除去CuCl2溶液中Fe3+和Fe2+,應(yīng)該首先將Fe2+氧化為Fe3+,然后加入氧化銅調(diào)節(jié)溶液的pH,氧化銅與Fe3+水解生成的H+反應(yīng),促進(jìn)Fe3+水解平衡正向移動(dòng)生成Fe(OH)3沉淀而除去。

參考答案:

(1)2Fe3++Cu=2Fe2++Cu2+

(2)裝置圖:(見圖)正極反應(yīng):2Fe3++2e-=2Fe2+

負(fù)極反應(yīng):Cu-2e-=Cu2+

(3)①通入足量氯氣將Fe2+氧化成Fe3+;②加入CuO調(diào)節(jié) 溶液的pH至3.2~4.7;③過濾[除去Fe(OH)3]

(4)CuO+H2SO4=CuSO4+H2O CuSO4+Fe=FeSO4+Cu,

不銹鋼表面有紫紅色物質(zhì)生成。

四、跟蹤練習(xí):

1、在水中滴入少量的FeCl3飽和溶液,為促鐵離子的水解,不應(yīng)采取的措施是( )。

A.增加鐵離子的濃度 B.升溫 C.稀釋 D.加入碳酸鎂

2、將飽和FeCl3溶液分別滴入下述液體中,能形成膠體的是( )。

.A、冷水 B、沸水 C、NaOH濃溶液 D、NaCl濃溶液

參考答案:1、A 2、B(提示:FeCl3在冷水中水解程度小,形不成膠體;在NaOH溶液中生成Fe(OH)3沉淀;膠體遇電解質(zhì)易形成沉淀,故在NaCl濃溶液中也不會(huì)形成膠體。)

FeCl3是我們接觸到的一種重要試劑,關(guān)于它的水解也有多種考查方式,只要我們抓住它水解的實(shí)質(zhì)以及影響水解的外在因素,無(wú)論從什么角度考查,我們都能對(duì)答如流。
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乙酸乙酯水解實(shí)驗(yàn)的改進(jìn)
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鹽類的水解、 酸堿中和滴定
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