Question

氯化鐵是常見的水處理劑，無水FeCl₃的熔點為555 K、沸點為588 K。

工業(yè)上制備無水FeCl₃的一種工藝如下：

       (1)取0.5 mL三氯化鐵溶液滴入50 mL沸水中，再煮沸片刻得紅褐色透明液體，該過程可用離子方程式表示為_________________________________________________。

(2)已知六水合氯化鐵在水中的溶解度如下：

溫度/℃	0	10	20	30	50	80	100
溶解度 (g/100 g H2O)	74.4	81.9	91.8	106.8	315.1	525.8	535.7

從FeCl₃溶液中獲得FeCl₃·6H₂O的方法是_______________________。

(3)室溫時在FeCl₃溶液中滴加NaOH溶液，當(dāng)溶液pH為2.7時，F(xiàn)e³⁺ 開始沉淀；當(dāng)溶液pH為4時，c(Fe³⁺)＝__________mol·L^－1 ( 已知：K_sp[Fe(OH)₃]＝1.1×10^－36 ) 。

(4)吸收劑X是______________________；吸收塔中吸收劑X的作用是_________________________________________。

(5)FeCl₃的質(zhì)量分數(shù)通�？捎玫饬糠�測定：稱取m g無水氯化鐵樣品，溶于稀鹽酸，再轉(zhuǎn)移到100 mL容量瓶中，用蒸餾水定容； 取出10.00 mL，加入稍過量的KI溶液，充分反應(yīng)后，用淀粉作指示劑并用c mol·L^－1 Na₂S₂O₃溶液滴定(I₂＋22I^－＋)，共用去V mL。則樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為 __________________________。

Answer 1

.(1) Fe³⁺＋3H₂OFe(OH)₃ (膠體)＋3H^＋

(2) 加入少量鹽酸，加熱濃縮，再冷卻結(jié)晶

(3) 1.1×10^－6　    (4) FeCl₂溶液，　  吸收反應(yīng)爐中過量的氯氣和少量氯化鐵煙氣

(5) ％

【解析】本題考查了工業(yè)上制備無水FeCl₃過程中的問題，碘量法測定FeCl₃的質(zhì)量分數(shù)。取0.5 mL三氯化鐵溶液滴入50 mL沸水中，再煮沸片刻得紅褐色透明液體是氫氧化鐵膠體，故該過程可用離子方程式表示為Fe³⁺＋3H₂OFe(OH)₃ (膠體)＋3H^＋。

(2) 由表中數(shù)據(jù)可知，溫度越高氯化鐵的溶解度越高，由溶液獲得晶體需加熱蒸發(fā)、冷卻晶體，F(xiàn)e³⁺易水解應(yīng)先加入少量的鹽酸，抑制Fe³⁺水解，再加熱蒸發(fā)、冷卻晶體獲得FeCl₃•6H₂O。

(3) 當(dāng)溶液pH為4時，溶液中c(OH^-)=10^-10mol/L，由于Ksp[Fe(OH)₃]=c(Fe³⁺)×c³(OH^-)=1.1×10^-36，所以溶液中c(Fe³⁺)= =1.1×10^-6mol/L。

(4) 尾氣中含有氯氣，由工藝流程可知，用吸水劑X在吸收塔中吸收氯氣，生成氯化鐵，所以吸水劑X為氯化亞鐵，也可吸收少量氯化鐵煙氣。

(5) VmLNa₂S₂O₃溶液含有Na₂S₂O₃物質(zhì)的量為V×10^-3 L×cmol/L=c×V×10^-3 mol，則：根據(jù)關(guān)系式：

所以 n(Fe³⁺)=c•V•10^-3 mol×10=0.01cVmol，所以m克無水氯化鐵樣品中氯化鐵的質(zhì)量為0.01cVmol×162.5g/mol=1.625cVg，所以m克無水氯化鐵樣品中氯化鐵的質(zhì)量分數(shù)為 ×100％=％。