Question

【题目】I：某校课外小组同学制备Fe(OH)3胶体，并研究该胶体的性质。

(1)该小组同学采用了以下操作制备胶体，请将空白处填写完整。

取一个烧杯，加入20 mL蒸馏水，加热至沸腾，然后向烧杯中滴加1～2 mL饱和______溶液，继续煮沸，待溶液呈____后，停止加热。

(2)将制得的胶体放入半透膜制成的袋内，如图1所示，放置2 min后，取少量半透膜外的液体于试管中，置于暗处，用一束强光从侧面照射，观察_____(填“有”或“无”)丁达尔效应；再向烧杯中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为______________。

(3)将半透膜内的液体倒入U形管中，如图2所示，在液体上方加入少量电解液以保护胶体，接通直流电后，观察到的现象是____(填“阴”或“阳”)极附近颜色逐渐变深，其原因是_______。

II：回答下列问题：

(1)“铝热反应”中的铝热剂通常是Fe2O3和Al粉的混合物，高温反应时可放出大量的热。请写出该反应的化学方程式_________________________。

(2)高铁酸钾(K2FeO4)是一种强氧化剂，可作为水处理剂和高容量电池材料。FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，其反应的离子方程式为______________。

Answer 1

【答案】 FeCl3 红褐色 无 有白色沉淀产生 阴 Fe(OH)3胶体粒子带正电荷 2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe 2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O或2Fe（OH）3＋4OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O

【解析】I、（1）向沸水中滴入几滴饱和FeCl3溶液，继续煮沸至溶液呈红褐色，即制得Fe(OH)3胶体；

（2）胶体不能透过半透膜，而溶液是可以的，据此判断；

（3）氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷，向阴极移动。

II、（1）Fe2O3和Al发生铝热反应生成氧化铝和铁。

（2）根据电子得失守恒、原子守恒以及电荷守恒书写离子方程式。

I、（1）制备氢氧化铁胶体应该用新制的饱和氯化铁溶液滴入沸水中，继续加热至出现红褐色后即可；

（2）胶体不能透过半透膜，而溶液是可以的。所以半透膜外的液体是不能产生丁达尔效应的。由于溶液中含有氯离子，因此向烧杯中加入用稀硝酸酸化的硝酸银溶液，可观察到的现象为有白色沉淀产生；

（3）氢氧化铁胶体的胶粒带正电荷，所以向阴极移动，即阴极附近溶液颜色加深；

II、（1）“铝热反应”中的铝热剂通常是Fe2O3和Al粉的混合物，高温反应时可放出大量的热，生成氧化铝和铁，该反应的化学方程式为2Al＋Fe2O3Al2O3＋2Fe。

（2）FeCl3与KClO在强碱性条件下反应可制取K2FeO4，反应中铁元素化合价从+3价升高到+6价，失去3个电子，氯元素化合价从+1价降低到-1价，得到2个电子，根据电子得失守恒可知氧化剂与还原剂的物质的量之比是3：2，因此根据原子守恒以及电荷守恒可知反应的离子方程式为2Fe3＋＋10OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O或2Fe（OH）3＋4OH－＋3ClO－＝2FeO42－＋3Cl－＋5H2O。