某实验小组同学依据资料深入探究Fe3+在水溶液中的一些变化。
资料：
i.Fe3+ 在水溶液中以水合铁离子的形式存在，如[Fe（H2O）6]3+；[Fe（H2O）6]3+ 发生如下水解：[Fe（H2O）6]3+（近无色）+nH2O⇌[Fe（H2O）6-n（OH）n]（3-n）+（棕黄色）+nH3O+（n=1～6）；
ii.[FeCl4（H2O）2]-为黄色。
【实验Ⅰ】见图1
（1）实验Ⅰ中，试管②溶液变无色的原因是 加入HNO3后，c（H+）增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色加入HNO3后，c（H+）增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色。
（2）实验Ⅰ中，试管③溶液呈棕黄色与[FeCl4（H2O）2]-有关，支持此结论的实验现象是 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。
【实验Ⅱ】分别用试管①、③中的试剂作为待测液，用色度计测定其透光率。透光率越小，溶液颜色越深；透光率越大，溶液颜色越浅。
（3）用平衡移动原理解释图2中开始加热后，溶液透光率减小的原因 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）对比图2、图3可知，升高相同温度时，Fe（Cl）3Fe（Cl）3[填“Fe（NO3）3”或“FeCl3”]溶液的颜色变深更明显。该溶液中浓度增大的离子是H+、[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n、[FeCl4（H2O）2]-[FeCl4（H2O）2]-。
（5）分析上述现象可推知：FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4（H2O）2]-+4H2O⇌[Fe（H2O）6]3++4Cl-，做出判断的理由是 升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+4H2O⇌[Fe（H2O）6]3++4Cl-升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+4H2O⇌[Fe（H2O）6]3++4Cl-。
（6）实验小组同学另外设计了一个实验证实了FeCl3溶液中存在可逆反应：[FeCl4（H2O）2]-+4H2O⇌[Fe（H2O）6]3++4Cl-。实验方案：先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况，则说明该可逆反应存在。
【考点】性质实验方案的设计．
【答案】加入HNO3后，c（H+）增大，导致此平衡逆向移动，溶液由黄色变为无色；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；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；Fe（Cl）3；[Fe（H2O）6-n（OH）n]3-n；[FeCl4（H2O）2]-；升高或降低相同温度时，FeCl3溶液透光率随温度变化幅度明显大于Fe（NO3）3溶液，说明在FeCl3溶液中存在水合铁离子的水解平衡之外，还存在[FeCl4（H2O）2]-+4H2O⇌[Fe（H2O）6]3++4Cl-；先滴加HNO3，再滴加几滴NaCl溶液，最后测此溶液透光率随温度改变的变化情况
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/27 10:35:59组卷：19引用：1难度：0.3
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发布：2024/12/30 14:30:1组卷：13引用：2难度：0.7 -
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