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目前中学阶段所做的Fe3+水解的实验,是将Fe3+溶液滴加到沸水中,由于温度推动平衡移动,生成Fe(OH)3胶体,胶体相对稳定,反应不可逆。那么,如果加热的温度不是很高,该水解平衡可逆吗?

·假设1:温度升高,水解平衡正向移动,降温,平衡逆向移动。
·实验1:向比色皿中加入适量FeCl3溶液,将比色皿小心放入盛有少量热水的烧杯中加热片刻,观察到颜色变深;用色度计检测溶液透光率的变化,同时用温度传感器检测温度变化(注意温度传感器插入比色皿中不要太深,以免阻挡光路),绘制透光率和时间的变化曲线。
·分析1:得到的数据曲线如图,随着温度的下降,溶液的透光率增加,说明溶液颜色变浅,平衡可能逆向移动。

图 FeCl3溶液透光率随温度变化曲线
·质疑1:如果使用Fe(NO3)3溶液,是否有相同的现象?
·实验2:用Fe(NO3)3溶液重复上述实验1。
·分析2:实验结果说明,加热溶液颜色变深;温度下降,透光率没有明显变化。
·质疑2:实验1中透光率的下降不是由于水解平衡的移动引起的。如果用酸抑制Fe3+的水解,会有什么结论。
·实验3:用HNO3酸化FeCl3溶液,加热颜色变深;温度下降,透光率增加。用HNO3酸化Fe(NO3)3溶液,加热后颜色没有明显变化;温度下降,透光率没有明显变化。
·分析3:酸化可以有效的抑制Fe3+的水解,FeCl3溶液颜色随温度变化的改变并非水解所致,可能是由于Fe3+与Cl-络合平衡移动造成的。
·实验4:向HNO3酸化的Fe(NO3)3溶液中滴加几滴NaCl溶液,溶液变为黄色,加热颜色变深,冷却透光率增加。进一步说明上述问题。
·实验5:连续测定FeCl3溶液、新制Fe(NO3)3溶液和久置Fe(NO3)3溶液颜色随温度升高然后降低的透光率变化曲线,如图。



温度降低,平衡不容易逆转过来。新制Fe(NO3)3溶液有轻微的逆向进行,而久置Fe(NO3)3溶液则基本上不可逆。
现行教学中有关Fe3+的认识误区:
在判断离子共存问题时,(1)看到溶液为黄色,就判断含有Fe3+,须知溶液中应同时含有Cl-;(2)看到溶液为无色就判断溶液中不含Fe3+,须知如果无色溶液中不含Cl-则可以含有Fe3+。
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