综合题14.0分
化学

14.有资料介绍Fe3+在水溶液中通常以水合离子形式存在,[Fe(H2O)6]3+几乎无色。某化学实验小组对实验室Fe(NO3)3和FeCl3溶液呈黄色的原因产生了疑问,进一步查阅资料发现:

①[Fe(H2O)6]3++H2O[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色)+nH3O+(n=1~6);

②[FeCl4(H2O)2]为黄色。[来源:学科网ZXXK]

他们进行了如下探究实验。请回答下列问题:

【实验I】

(1)你认为Fe(NO3)3溶液呈黄色的原因是__________________________________。

(2)你认为FeCl3溶液呈黄色主要是含有_________微粒,理由:_________________。

【实验II】

已知透光率越大,溶液颜色越浅。用色度计分别测定0.5mol·L-1 Fe(NO3)3和FeCl3溶液在不同温度下的透光率如下图所示。

(3)随着温度升高,Fe(NO3)3溶液透光率逐渐减小的原因是____________________。

(4)FeCl3溶液透光率随温度升高而减小的幅度明显

大于Fe(NO3)3溶液,其原因用离子方程式表示:______________________,该反应属于________反应(填“放热”或“吸热”)。

【实验Ⅲ】

该实验小组同学还设计了一个实验方案验证(4)中结论。

(5)取试管②中无色溶液,滴加几滴________(从下列选项中选择最佳试剂,填写字母序号),通过现象能证明(4)中结论正确。

考察知识点

  • 铁的氧化物和氢氧化物

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正确答案及相关解析

正确答案

(1).[Fe(H2O)6]3+水解产生了[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n

(2).[FeCl4(H2O)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).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 。

(4). [Fe(H2O)6]3++ 4Cl- [FeCl

解析

(1).因为①[Fe(H2O)6]3++H2O[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色)+nH3O+(n=1~6),Fe(NO3)3溶液呈黄色的原因是[Fe(H2O)6]3+水解产生了[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n,加酸反应逆向进行,溶液变为无色;

(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,FeCl3溶液呈黄色主要是含有[FeCl4(H2O)2]

(3).温度升高,导致平衡[Fe(H2O)6]3++ nH2O  [Fe(H2O)

考查方向

实验方案设计。

解题思路

(1).因为①[Fe(H2O)6]3++H2O[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n(黄色)+nH3O+(n=1~6),Fe(NO3)3溶液呈黄色的原因是[Fe(H2O)6]3+水解产生了[Fe(H2O)6-n(OH)n]3-n,加酸反应逆向进行,溶液变为无色;

(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,FeCl3溶液呈黄色主要是含有[FeCl4(H2O)2]

(3).温度升高,导致平衡[Fe(H2O)6]3++ nH2O  [Fe(H2O)

易错点

根据实验所提供资料的分析,正确理解实验的目的及出现现象的原因,对于解答此新知识的探究型问题是尤其重要的。

知识点

铁的氧化物和氢氧化物