Question

某工業(yè)原料主要成分是NH₄Cl、FeCl₃ 和AlCl₃ ，利用此原料可以得到多種工業(yè)產(chǎn)品，分析下面流程，回答問題：

已知Ksp[Fe（OH）₃]=4.0×10^-38
（1）用稀硫酸中和等體積等pH值的氨水和燒堿溶液，前者需要消耗的酸液體積

 

（填“大”、“小”或“相同”）；
（2）計算溶液②中Fe³⁺的物質(zhì)的量濃度為

 

 mol/L；
（3）緩沖溶液中存在的平衡體系有：

 

，此時溶液中 c（NH₄⁺ ）

 

c（Cl^-）（填＞，=，＜）

Answer 1

考點：物質(zhì)分離和提純的方法和基本操作綜合應(yīng)用

專題：

分析：原料中中含有NH₄Cl、FeCl₃ 和AlCl₃ ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，得到沉淀①為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，加入過量NaOH，由于與氫氧化鈉反應(yīng)，則溶液③為NaAlO₂，加入過量鹽酸可生成氯化鋁，沉淀②為Fe（OH）₃，加熱分解生成氧化鐵，可得到紅色顏料，溶液②主要含有氯化銨和氨水，可得到緩沖溶液，以此解答該題．

解答： 解：原料中中含有NH₄Cl、FeCl₃ 和AlCl₃ ，加入水溶解得到溶液①，在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，得到沉淀①為Fe（OH）₃、Al（OH）₃，加入過量NaOH，由于與氫氧化鈉反應(yīng)，則溶液③為NaAlO₂，加入過量鹽酸可生成氯化鋁，沉淀②為Fe（OH）₃，加熱分解生成氧化鐵，可得到紅色顏料，溶液②主要含有氯化銨和氨水，可得到緩沖溶液，
（1）由于一水合氨為弱電解質(zhì)，不能完全電離，則pH值的氨水和燒堿溶液相比較，氨水濃度較大，用稀硫酸中和時消耗酸液體積較大，故答案為：大；
（2）在溶液中加入氨水調(diào)節(jié)溶液pH=8.0，過濾得到溶液②，此時c（OH^-）=1×10^-6mol/L，c（Fe³⁺）=

4.0×10-38

(1.0×10-6)3

mol/L=4.0×10^-20mol/L，
故答案為：4.0×10^-20mol/L；
（3）緩沖溶液中存在NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-、NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺、H₂O?OH^-+H⁺，溶液中的電荷守恒c（NH⁺₄）+c（H⁺）=c（OH^-）+c（Cl^-），將溶液②調(diào)節(jié)pH=9.2可到緩沖溶液，所以c（H⁺）＜c（OH^-），則有c（NH⁺₄）＞c（Cl^-），故答案為：NH₃?H₂O?NH₄⁺+OH^-、NH₄⁺+H₂O?NH₃?H₂O+H⁺、H₂O?OH^-+H⁺；＞．

點評：本題考查物質(zhì)的分離、提純，為高頻考點，側(cè)重于學(xué)生的分析能力、實驗?zāi)芰�和計算能力的考查，題目著重于弱電解質(zhì)的電離和鹽類水解的考查，注意把握解答問題的角度，難度中等．