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培优课堂　数据运用——电离常数、溶度积常数的有关计算
名师导语　化学工艺流程中的计算包括纯度计算、转化率、产率计算等等，特别是有关Ksp的计算更是频繁的出现在考题中，由于涉及Ksp的计算方向多，信息隐蔽性大，难度大，学生出错多，复习时应加以重视！
【必备智能】
1.掌握平衡常数间的数学关系模型
(1)电离平衡常数与水解常数的关系
①多元弱酸电离：
H3AH＋＋H2A－；H2A－H＋＋HA2－；HA2－H＋＋A3－
Ka1＝；
Ka2＝；
Ka3＝
②水解：
A3－＋H2OHA2－＋OH－；
HA2－＋H2OH2A－＋OH－；
H2A－＋H2OH3A＋OH－
Kh1＝；
Kh2＝；
Kh3＝
Ka1·Kh3＝KW；Ka2·Kh2＝KW；
Ka3·Kh1＝KW；
Kh1＝；Kh2＝；Kh3＝
(2)多元难溶弱碱阳离子的水解常数Kh 与弱碱的Ksp 的关系(以Fe3＋ 为例)：
Fe3＋(aq)＋3H2O(l)Fe(OH)3(s)＋3H＋(aq)
Kh＝＝＝
(3)水的电离平衡常数与溶度积常数的关系
以M(OH)n(s)Mn＋(aq)＋nOH－(aq) 为例：M(OH)n悬浊液中Ksp、KW、pH 间的关系
Ksp＝c(Mn＋)·cn(OH－)＝·cn(OH－)＝＝()n＋1。
(4)化学平衡常数与溶度积常数的关系
3Mg(OH)2(s)＋2Fe3＋(aq)===2Fe(OH)3(s)＋3Mg2＋(aq) 的K＝
2.关于Ksp的计算
(1)计算难溶电解质的Ksp
以“AmBn(s)mAn＋(aq)＋nBm－(aq)”为例：Ksp(AmBn)＝cm(An＋)·cn(Bm－)，式中的浓度都是平衡浓度。
(2)根据Ksp计算离子浓度
①已知溶度积，求溶液中的某种离子的浓度。如：Ksp＝a的饱和AgCl溶液中，c(Ag＋)＝ mol·L－1。
②已知溶度积、溶液中某离子的浓度，求溶液中的另一种离子的浓度。如：某温度下AgCl的Ksp＝a，在0.1 mol·L－1的NaCl溶液中加入过量的AgCl固体，达到平衡后c(Ag＋)＝＝10a mol·L－1。
(3)计算pH范围
①pH控制的范围：杂质离子完全沉淀时pH值～主要离子开始沉淀时pH。
②一般情况下，当溶液中离子浓度小于1×10－5 mol·L－1时，通常认为沉淀反应进行完全。
(4)计算沉淀转化反应的平衡常数
如对于反应Cu2＋(aq)＋ZnS(s)CuS(s)＋Zn2＋(aq)，该反应的平衡常数K＝＝＝
(5)计算某些反应的平衡常数
如反应CdS(s)＋2H＋(aq)Cd2＋(aq)＋H2S(aq)的平衡常数为K，则K＝。
【典例】　盐湖卤水(主要含Na＋、Mg2＋、Li＋、Cl－、SO和硼酸根等)是锂盐的重要来源。一种以高镁卤水为原料经两段除镁制备Li2CO3的工艺流程如下：
已知：常温下，Ksp(Li2CO3)＝2.2×10－2。相关化合物的溶解度与温度的关系如图所示。
回答下列问题：
(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3＋H2OH＋＋[B(OH)4]－(常温下，Ka＝10－9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下，在0.10 mol·L－1 硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－，该水解反应的离子方程式为____________________________________________________________________
____________________________________________________________________，
该溶液pH＝________。
(2)滤渣 Ⅰ 的主要成分是________(填化学式)；精制 Ⅰ 后溶液中Li＋的浓度为2.0 mol·L－1，则常温下精制Ⅱ过程中CO浓度应控制在________mol·L－1 以下。若脱硼后直接进行精制Ⅰ，除无法回收HCl外，还将增加________的用量(填化学式)。
【培优专练】
1.(2023·汕头潮阳实验学校月考)六聚偏磷酸钠[(NaPO3)6]是偏磷酸钠(NaPO3)的一种聚合体，其主要用于水处理、造纸、食品行业。工业上由Ca3(PO4)2、焦炭、石英砂为原料制备六聚偏磷酸钠的方法如下：
回答下列问题：
已知室温下H3PO4的Ka1＝7.5×10－3、Ka2＝6.4×10－8、Ka3＝4.4×10－13，且lg 3.2＝0.5。
①若直接将白磷与足量NaOH溶液直接混合加热，则得到的是次磷酸钠(NaH2PO2)，但同时会得到一种剧毒气体(PH3)。写出该化学方程式
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________。
②欲得到室温下0.5 mol/L NaH2PO4溶液，则“中和”时需加适量NaOH固体调溶液pH约为________(结果保留两位小数)。
2.铈的氧化物在半导体材料、汽车尾气净化器等方面有广泛应用。以氟碳酸铈(主要成分CeFCO3)为原料制备CeO2的工艺流程如下：
已知：①CeO2具有较强的氧化性，难溶于一般的酸或碱。
②F－能与Ce4＋、Al3＋结合成稳定的CeF3＋、AlF，这有利于酸浸步骤，不利于后续的沉淀步骤。
③溶液中铈的常见离子有Ce4＋、Ce3＋，其中Ce4＋能被萃取剂TBP萃取，而Ce3＋不能被萃取。
回答下列问题：
(1)氟碳酸铈矿浮选过程中采用不同捕收剂BHA和SHA(浓度均为2×10－4 mol·L－1)时，pH对氟碳酸铈矿浮选捕收率的影响如图所示。浮选时应选择的最佳条件为________________。
(2)“氧化焙烧”后的固体产物中含CeO2和CeF4的物质的量之比为3∶1，“酸浸”时CeO2溶解，原因是__________________________________________________；
有报告认为“酸浸”过程使用盐酸弊端很大，原因是__________________________________________________(用化学方程式表示)。
(3)用TBP(有机萃取剂)“萃取”时存在反应CeF3＋＋TBPCeTBP4＋＋F－，加入氟洗液的目的是
____________________________________________________________________
___________________________________________________________________，
由题目信息，氟洗液中可加入的物质为________。
(4)“反萃取”操作过程加入H2O2的作用是_______________________________
___________________________________________________________________，
需要用到的玻璃仪器有________。
(5)若“沉铈”后，溶液的pH为6，c(HCO)＝0.2 mol·L－1，此时c(Ce3＋)＝________ mol·L－1。已知常温下：
H2CO3 Ce2(CO3)3
Ka1＝4.0×10－7 Ka2＝5.0×10－11 Ksp＝1.0×10－28
3.从钒铬锰矿渣(主要成分为V2O5、Cr2O3、MnO)中提铬的一种工艺流程如下：
已知：pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]在空气中易被氧化。回答下列问题：
(1)Cr元素位于元素周期表第__________周期__________族。
(2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为_______________________。
(3)常温下，各种形态五价钒粒子总浓度的对数[lg c总(V)]与pH关系如图1。已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，“沉钒”过程控制pH＝3.0，则与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为________________(填化学式)。
(4)某温度下，Cr(Ⅲ)、Mn(Ⅱ)的沉淀率与pH关系如图2。“沉铬”过程最佳pH为_______________________________________________________________；
在该条件下滤液B中c(Cr3＋)＝________ mol·L－1[Kw近似为1×10－14，Cr(OH)3的Ksp近似为1×10－30]。
(5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为___________________________
_________________________________________________________________。
(6)“提纯”过程中Na2S2O3的作用为_________________________________
________________________________________________________________。
培优课堂3　数据运用——电离常数、溶度积常数的有关计算
【典例】　[思维提示]　由流程可知，卤水中加入盐酸脱硼后过滤，所得滤液经浓缩结晶后得到晶体，该晶体中含有Na＋、Li＋、Mg2＋、Cl－、SO等，焙烧后生成HCl气体(部分MgCl2·6H2OMgO＋2HCl↑＋5H2O↑)；烧渣水浸后过滤，固体为MgO，滤液中加生石灰后产生沉淀，则滤渣Ⅰ的主要成分为Mg(OH)2、CaSO4；由于CaSO4微溶于水，精制 Ⅰ 所得滤液中再加纯碱又生成沉淀，则滤渣 Ⅱ 为CaCO3；精制 Ⅱ所得滤液经操作X后，所得溶液经浓缩结晶、过滤得到氯化钠，浓缩后的滤液中加入饱和碳酸钠溶液沉锂，得到Li2CO3。(1)含硼固体中的B(OH)3在水中存在平衡：B(OH)3＋H2O[B(OH)4]－＋H＋(常温下，K＝10－9.24)；B(OH)3与NaOH溶液反应可制备硼砂Na2B4O5(OH)4·8H2O。常温下，在0.10 mol·L－1 硼砂溶液中，[B4O5(OH)4]2－水解生成等物质的量浓度的B(OH)3和[B(OH)4]－，该水解反应的离子方程式为[B4O5(OH)4]2－＋5H2O===2B(OH)3＋2[B(OH)4]－，由B元素守恒可知，B(OH)3和[B(OH)4]－的浓度均为0.20 mol·L－1，K＝＝c(H＋)＝10－9.24，则该溶液pH＝9.24。(2)由分析可知，滤渣 Ⅰ 的主要成分是Mg(OH)2、CaSO4；精制 Ⅰ 后溶液中Li＋的浓度为2.0 mol·L－1，由Ksp(Li2CO3)＝2.2×10－2可知，则常温下精制 Ⅱ 过程中CO浓度应控制在 mol·L－1 ＝5.5×10－3 mol·L－1 以下。若脱硼后直接进行精制I，除无法回收HCl(可与CaO反应)外，还会增加生石灰的用量。
答案　(1)[B4O5(OH)4]2－＋5H2O2B(OH)3＋2[B(OH)4]－　9.24
(2)Mg(OH)2、CaSO4　5.5×10－3　CaO
培优专练
1.答案　①P4＋3NaOH(浓)＋3H2O3NaH2PO2＋PH3↑　②3.75
解析　白磷与足量NaOH溶液直接混合加热发生歧化反应，生成PH3和次磷酸钠(NaH2PO2)化学方程式为P4＋3NaOH(浓)＋3H2O3NaH2PO2＋PH3↑；NaH2PO4电离出的H2PO能发生电离又能发生水解，水解常数为Kh＝＝2.答案　(1)BHA、pH值为9.5
(2)3CeO2＋CeF4＋12H＋===4CeF3＋ ＋6H2O　2CeO2＋8HCl===Cl2↑＋2CeCl3＋4H2O
(3)使平衡往正向移动，提高萃取的效果　Al3＋
(4)将CeTBP4＋还原为Ce3＋　分液漏斗
(5)1×10－6.5
解析　(1)根据pH对氟碳酸铈矿浮选捕收率的影响图示，当捕获剂为SHA时，其最大浮选回收率为62%，当捕获剂为BHA时，其最大浮选回收率为80%，因此最佳捕获剂应选择BHA，此时对应的最佳pH值为9.5。(2)已知题意中氧化焙烧后的固体产物中含有CeO2和CeF4物质的量之比为3∶1，随后开始用硫酸酸浸，则CeO2和硫酸反应生成Ce4 ＋，则Ce4＋能与F－结合成CeF3＋，发生反应3CeO2＋CeF4＋12H＋===4CeF3＋ ＋6H2O；传统工艺中用盐酸替代硫酸，盐酸具有还原性， CeO2具有较强的氧化性，故能使得氯化氢被氧化成有毒气体氯气，会污染环境，反应的化学方程式为2CeO2＋8HCl===Cl2↑＋ 2CeCl3＋4H2O；(3)“萃取”时存在反应CeF3＋＋TBP??CeTBP4＋＋F－，氟洗液中添加Al3＋能与F－结合成AlF，氟离子含量减少，平衡会正向移动，提高萃取的效果；(4)“反萃取”步骤中加入了硫酸和双氧水，最终水层中有Ce3＋产生，CeTBP4＋中Ce为＋4价，化合价降低，说明发生了还原反应，即双氧水做了还原剂，将CeTBP4＋还原为Ce3＋；萃取需要用到的玻璃仪器是分液漏斗；(5)溶液的pH为6，则c(H＋)＝10－6 mol/L，当c(HCO)＝0.2 mol·L－1，根据Ka2(H2CO3)＝，计算得到c(CO)＝＝＝1×10－5 mol/L，根据Ksp[Ce2(CO3)3]＝c2(Ce3＋)·c3(CO)＝1.0×10－28，计算得到c(Ce3＋)＝1×10－6.5 mol·L－1。
3.答案　(1)4　ⅥB
(2)FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl
(3)H3V2O
(4)6.0　1×10－6
(5)Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2↓＋2H2O
(6)防止pH较大时，二价锰[Mn(Ⅱ)]被空气中氧气氧化，转化为MnO2附在Cr(OH)3的表面，使产物不纯
解析　(1)Cr是24号元素，价层电子排布式为3d54s1，根据最高能层数等于周期序数，价电子数等于族序数，故Cr元素位于元素周期表第4周期ⅥB族。(2)用FeCl3溶液制备Fe(OH)3胶体的化学方程式为FeCl3＋3H2OFe(OH)3(胶体)＋3HCl。(3)已知钒铬锰矿渣硫酸浸液中c总(V)＝0.01 mol·L－1，lg c总(V)＝－2，从图中可知， “沉钒”过程控制pH＝3.0，lg c总(V)＝－2时，与胶体共沉降的五价钒粒子的存在形态为H3V2O。(4)由图中信息可知“沉铬”过程最佳pH为6.0；则此时溶液中OH－的浓度为c(OH－)＝10－8 mol·L－1，在该条件下滤液B中c(Cr3＋)＝＝＝1×10－6 mol·L－1。(5)“转化”过程中生成MnO2的离子方程式为Mn2＋＋H2O2＋2OH－===MnO2↓＋2H2O。
化零为整·题型过关
【典例】　答案　(1)ab　(2)抑制金属离子水解　(3)SiO2
(4)将Fe3＋转化为Fe2＋
解析　联合焙烧：由已知信息①和第(2)问题干可知，发生转化：Bi2S3―→Bi2O3＋SO2、FeS2―→Fe2O3＋SO2、MnO2―→Mn2O3＋MnSO4，故联合焙烧后得到Bi2O3、Fe2O3、Mn2O3、MnSO4和SiO2；水浸：MnSO4进入滤液，滤渣为Bi2O3、Fe2O3、Mn2O3和SiO2；酸浸：加入过量浓盐酸后，Bi2O3和Fe2O3发生转化：Bi2O3―→Bi3＋、Fe2O3―→Fe3＋，因Mn2O3有氧化性，会与浓盐酸发生氧化还原反应：Mn2O3＋6H＋＋2Cl－===2Mn2＋＋Cl2↑＋3H2O，气体A为Cl2，滤渣主要为不溶于浓盐酸的SiO2，滤液中金属离子为Bi3＋、Fe3＋、Mn2＋；(1)a.联合焙烧时，进一步粉碎矿石，可以增大矿石与空气的接触面积，能够提高焙烧效率，选项a符合题意；b.鼓入适当过量的空气有利于矿石充分反应，选项b符合题意；c.降低焙烧温度，反应速率减慢，不利于提高焙烧效率，选项c不符合题意。(2)加入浓盐酸后，溶液中含有的离子主要为Bi3＋、Fe3＋、Mn2＋、H＋、Cl－，而酸浸后取滤液进行转化，故要防止金属离子水解生成沉淀，进入滤渣，造成制得的BiOCl产率偏低；(3)滤渣主要为不溶于浓盐酸的SiO2；(4)由已知信息③知，调pH＝2.6时，Fe3＋会水解生成Fe(OH)3沉淀，但Fe2＋还没开始沉淀，故要将Fe3＋转化为Fe2＋，在调pH后获得含FeCl2的滤液，为了不引入新的杂质，加入Bi作还原剂。
分类突破
1.答案　(1)＋3　4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2
(2)Al(OH)3　使AlO完全沉淀
(3)2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O　2×10－8
(4)①CaCrO3　②12　③
解析　铬铁矿(主要成分为FeCr2O4，含有少量Al2O3)，“焙烧”后生成Na2CrO4和Fe2O3，Al2O3生成NaAlO2，溶于水形成Na2CrO4和NaAlO2溶液，调节控制pH＝6～10，使AlO完全形成Al(OH)3沉淀，在调节pH＝1使Na2CrO4生成Na2Cr2O7，电解Na2Cr2O7溶液生成Cr单质。(1)FeCr2O4中Fe为＋2价，根据化合价的代数和为零，Cr的化合价为＋3价；“焙烧”中FeCr2O4被氧化为Fe2O3和Na2CrO4，反应的化学方程式为4FeCr2O4＋7O2＋8Na2CO32Fe2O3＋8Na2CrO4＋8CO2；(2)“沉铝”中所得滤渣的成分为Al(OH)3，控制pH＝6～10，使AlO完全沉淀；(3)“酸化”使Na2CrO4转化为Na2Cr2O7，反应的离子方程式为2CrO＋2H＋===Cr2O＋H2O；K＝ ，pH＝1，c(H＋)＝0.1 mol/L，c(Cr2O)＝1.6×10－3 mol·L－1，则c(CrO)＝2×10－8 mol/L；(4)根据晶胞结构，Ca在顶点，原子个数为8×＝1，Cr原子在体心，原子个数为1，O原子在面心，个数为6×＝3，所以该晶胞的化学式为：CaCrO3；Ca在顶点，O原子在面心，1个钙原子与12个氧原子最近且等距离；已知Ca和O的最近距离为，晶胞棱长为a nm，则该晶体密度为ρ＝＝。
2.答案　(1)p
(2)①增加固体和气体的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率　64　②2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2
(3)MoO3＋CO===MoO＋CO2↑
(4)过滤　a
(5)蒸发浓缩　冷却至10 ℃以下结晶
解析　钼精矿(主要成分为MoS2，含有少量不反应的杂质)在空气中焙烧生成MoO3、SO2；加入Na2CO3溶液碱浸生成Na2MoO4、CO2；经操作1得到的滤液中加入足量HCl得到H2MoO4固体，H2MoO4高温分解生成MoO3，用H2高温还原MoO3得到金属钼；滤液经操作2得到Na2MoO4·10H2O。(1)基态S的核外电子排布式为1s22s22p63s23p4，S位于元素周期表中p区；(2)①“多层逆流焙烧”的优点是增加固体和气体的接触面积，加快反应速率，提高原料的利用率；由图1可知，在炉层序号为6时，MoS2和MoO3的物质的量百分数均为18%，根据Mo元素守恒可知，MoO2的物质的量百分数为100%－18%×2＝64%。即x＝64；②某些生产工艺在焙烧时加入CaCO3会更环保，其原因是CaCO3能吸收SO2，反应的化学方程式为2CaCO3＋2SO2＋O22CaSO4＋2CO2；(3)碱浸时MoO3与Na2CO3溶液反应生成Na2MoO4和CO2，反应的离子方程式为MoO3＋CO===MoO＋CO2↑；(4)滤液中加入足量HCl发生反应Na2MoO4＋2HCl===2NaCl＋H2MoO4↓，故操作3为过滤；本流程中用H2高温下还原MoO3制得金属钼，该冶炼方法为热还原法；(5)由图2可知，温度高于10 ℃，便不再析出Na2MoO4·10H2O晶体，所以要获得钼酸钠晶体Na2MoO4·10H2O的操作2为蒸发浓缩、冷却至10℃以下结晶、过滤、洗涤、烘干。
3.答案　(1) 　(2)Cr2O＋3H2C2O4＋8H＋===2Cr3＋＋6CO2↑＋7H2O
(3)Cr (OH)3　Ca(OH)2、Mg(OH)2
(4)防止pH过高会使Cr(OH)3溶解，导致铬的去除率降低
(5)
(6)
解析　工业碳酸锶(含少量Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋、Pb2＋等 )加硝酸进行“酸溶”，碳酸锶和硝酸反应生成硝酸锶、水和二氧化碳，气体A为CO2，得到含Sr2＋、Ba2＋、Ca2＋、Mg2＋、 Pb2＋的溶液，向溶液中加入过量的(NH4)2CrO4进行“沉钡、铅”，过滤得到含Sr2＋、Ca2＋、Mg2＋、NH、CrO的溶液，对溶液进行酸化、加草酸进行还原，CrO被还原为Cr3＋，得到含Sr2＋、Ca2＋、Mg2＋、NH、Cr3＋的溶液，向溶液中加氨水调pH到7～8，将Cr3＋转化为沉淀除去，滤渣1为Cr(OH)3，再加NaOH调pH≈13使Ca2＋、Mg2＋沉淀，过滤后碳化，Sr2＋转化为SrCO3，再经过“系列操作”得到高纯SrCO3。(1)根据上述分析可知气体A是CO2，在CO2分子中C原子与2个O原子形成4对共用电子对，使分子中各个原子都达到最外层8个电子的稳定结构，其电子式为；(2)酸化时CrO转化为Cr2O，在还原时Cr2O与H2C2O4发生反应产生Cr3＋、CO2、H2O，则根据得失电子守恒、电荷守恒、原子守恒，可知还原反应的离子方程式为Cr2O＋3H2C2O4＋8H＋===2Cr3＋＋6CO2↑＋7H2O；(3)根据上述分析可知滤渣1的主要成分是Cr (OH)3；再加NaOH溶液，调pH≈13使Ca2＋、Mg2＋沉淀，则滤渣2主要成分是Ca(OH)2、Mg(OH)2；(4)根据题意可知Cr (OH)3是两性氢氧化物，若使用NaOH溶液调整溶液pH时，若pH过大会导致Cr (OH)3会溶解，故用氨水和NaOH分步调节pH，而不是直接用NaOH溶液调节溶液的pH≈13的原因为防止pH过高使Cr(OH)3溶解，导致铬的去除率降低；(5)反应Sr2＋(aq)＋2HCO(aq)SrCO3(s)＋H2CO3(aq)的化学平衡常数K＝＝＝；(6)在该晶胞中Sr原子个数为8×＝1，含有O原子个数为6×＝3，含有Ti原子个数是1，则在1个晶胞中含有1个SrTiO3，晶胞中Sr与Ti原子之间距离为体对角线的，假设晶胞边长为L，L＝a nm，L＝ nm＝×10－7 cm，则该晶体密度ρ＝＝＝ g/cm3＝ g/cm3。
4.答案　(1)不再有气泡产生　Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率
(2)漏斗、玻璃棒
(3)K3[Fe(CN)6]溶液
(4)2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、
2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－
(5)在HCl气流中蒸发浓缩、冷却结晶，过滤、洗涤、干燥得到FeCl3·6H2O晶体
(6)球形冷凝管　冷凝回流SOCl2　吸收SO2、HCl等尾气，防止污染
(7)碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用
(8)a
解析　(1)将废铁屑分批加入稀盐酸中，至盐酸反应完全，由于废铁屑与盐酸反应不断产生气泡，因此判断反应完全的现象为不再有气泡产生。含有少量铜的废铁屑比纯铁屑反应快，原因为Fe、Cu在稀盐酸中形成原电池，加快反应速率。(2)操作①是过滤，所必需的玻璃仪器中，除烧杯外还有玻璃棒、漏斗。(3)亚铁离子和K3[Fe(CN)6]溶液反应生成蓝色沉淀，因此检验FeCl3溶液中是否残留Fe2＋的试剂是K3[Fe(CN)6]溶液。(4)为增大FeCl3溶液的浓度，向稀FeCl3溶液中加入纯Fe粉后通入Cl2，先是铁和铁离子反应生成亚铁离子，再是亚铁离子被氯气氧化为铁离子，此过程中发生的主要反应的离子方程式为2Fe3＋＋Fe===3Fe2＋、2Fe2＋＋Cl2===2Fe3＋＋2Cl－。(5)操作②是氯化铁溶液到FeCl3·6H2O晶体，由于铁离子加热时要发生水解生成氢氧化铁，因此在整个过程中要通入HCl气体防止铁离子水解。(6)根据图中信息得到仪器A的名称为球形冷凝管，由于SOCl2沸点为77 ℃，为充分利用SOCl2，不能使其逸出，因此球形冷凝管的作用为冷凝回流SOCl2。由于二氧化硫、HCl会逸出污染环境，因此NaOH溶液的作用是吸收SO2、HCl等尾气，防止污染。(7)无水CaCl2的作用是干燥气体，不是与二氧化硫、HCl气体反应，干燥管中无水CaCl2不能换成碱石灰，原因是碱石灰与SO2、HCl气体反应，失去干燥作用。(8)根据装置图信息，该装置可以用于制取能水解的盐酸盐晶体，由下列结晶水合物制备无水盐，适宜使用上述方法的是a。

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