Question

三氯化鐵是一種很重要的鐵鹽，主要用于污水處理，具有效果好、價格便宜等優(yōu)點．工業(yè)上可將鐵屑溶于鹽酸中．先生成FeCl₂，再通入Cl₂氧化來制備FeCl₃溶液．
（1）將標準狀況下的aL氯化氫氣體溶于100g水中，得到的鹽酸的密度為bg?mL^-1，則該鹽酸的物質(zhì)的量的濃度是

 

．
（2）若取2.4g在空氣中放置的鐵屑，先溶于鹽酸，經(jīng)檢驗知所得溶液中不含F(xiàn)e³⁺，再通入標準狀況下1.12LCl₂恰好使50mL上述FeCl₂溶液完全轉化為FeCl₃．
①所得FeCl₃溶液的濃度為（不考慮反應時體積的變化）

 

．
②能否計算加入鹽酸中HCl的物質(zhì)的量

 

．
（3）向100mL的FeBr₂溶液中通入標準狀況下Cl₂3.36L，反應后的溶液中Cl^-和Br^-的物質(zhì)的量濃度相等，則原FeBr₂溶液的物質(zhì)的量濃度為

 

．
（4）FeCl₃溶液可以用來凈水，其凈水的原理為

 

（用離子方程式表示），若用100mL2mol?L^-1的FeCl₃溶液凈水時，生成具有凈水作用的微粒數(shù)

 

0.2N_A（填“大于”、“等于”或“小于”）．

Answer 1

考點：氧化還原反應的計算,物質(zhì)的量濃度的相關計算,鹽類水解的原理,鐵鹽和亞鐵鹽的相互轉變

專題：

分析：（1）n（HCl）=

aL

22.4L/mol

，溶液質(zhì)量為

aL

22.4L/mol

×36.5g/mol+100g，則溶液體積為

a 22.4 ×36.5+100

b

mL，結合c=

n

V

計算；
（2）發(fā)生2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，（Cl₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，以此計算；
（3）還原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯氣先發(fā)生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應完畢，剩余的氯氣再發(fā)生反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，反應后溶液中Cl^-和Br^-的物質(zhì)的量濃度相等，說明氯氣完全反應，Cl₂的物質(zhì)的量為

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，若Br^-沒有反應，溶液中n（Br^-）=0.3mol，則n（FeBr₂）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-參加反應，設FeBr₂的物質(zhì)的量為x，表示出參加反應的n（Br^-），根據(jù)電子轉移守恒列方程計算x值，再根據(jù)c=

n

V

計算；
（4）鐵離子水解制備膠體，膠體可凈化水，且水解反應為可逆反應．

解答： 解：（1）n（HCl）=

aL

22.4L/mol

，溶液質(zhì)量為

aL

22.4L/mol

×36.5g/mol+100g，則溶液體積為

a 22.4 ×36.5+100

b

mL，由c=

n

V

=

1000ab

(36.5a+22400)

mol/L，
故答案為：

1000ab

(36.5a+22400)

mol/L；
（2）發(fā)生2FeCl₂+Cl₂=2FeCl₃，（Cl₂）=

1.12L

22.4L/mol

=0.05mol，
①由反應可知，生成氯化鐵為0.05mol×2=0.1mol，其濃度為

0.1mol

0.05L

=20mol/L，故答案為：20mol/L；
②因為鹽酸不一定恰好完全反應，與鐵的反應中可能鹽酸剩余，則不能利用氯化亞鐵的物質(zhì)的量計算HCl的物質(zhì)的量，故答案為：否；
（3）還原性Fe²⁺＞Br^-，通入氯氣先發(fā)生反應2Fe²⁺+Cl₂═2Fe³⁺+2Cl^-，F(xiàn)e²⁺反應完畢，剩余的氯氣再發(fā)生反應2Br^-+Cl₂═Br₂+2Cl^-，反應后溶液中Cl^-和Br^- 的物質(zhì)的量濃度相等，說明氯氣完全反應，Cl₂的物質(zhì)的量為

3.36L

22.4L/mol

=0.15mol，若Br^-沒有反應，n（Br^-）=0.3mol，則n（FeBr₂）=0.15mol，0.15molFe²⁺只能消耗0.075mol的Cl₂，故有部分Br^-參加反應，
設FeBr₂的物質(zhì)的量為x，則n（Fe²⁺）=x mol，n（Br^-）=2x mol，未反應的n（Br^-）=0.3 mol，參加反應的n（Br^-）=（2x-0.3）mol，根據(jù)電子轉移守恒有x×1+[2x-0.3]×1=0.15mol×2，解得x=0.2 mol，所以原FeBr₂溶液的物質(zhì)的量濃度為

0.2mol

0.1L

=2mol/L，故答案為：2mol/L；
（4）FeCl₃溶液可以用來凈水，其凈水的原理為Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺，100mL2mol?L^-1的FeCl₃溶液，其物質(zhì)的量為0.2mol，因為水解為可逆反應，且生成膠體為微觀粒子的集合體，則生成具有凈水作用的微粒數(shù)小于0.2N_A，故答案為：Fe³⁺+3H₂O?Fe（OH）₃（膠體）+3H⁺；小于．

點評：本題考查氧化還原反應的計算及濃度計算等，綜合性較強，把握氧化還原反應中電子守恒、鹽類水解及物質(zhì)的量濃度的相關計算公式等為解答的關鍵，側重分析與計算能力的考查，題目難度中等．