Question

【題目】用FeCl3酸性溶液脫除H2S后的廢液，通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極，在不同電壓(x)下電解pH＝1的0.1mol·L－1FeCl2溶液，研究廢液再生機理。記錄如下(a、b、c代表電壓數值)：

(1)用KSCN溶液檢驗出Fe3＋的現象是_______________________________________。

(2)Ⅰ中，Fe3＋產生的原因可能是Cl－在陽極放電，生成的Cl2將Fe2＋氧化。寫出有關反應： _____________。

(3)由Ⅱ推測，Fe3＋產生的原因還可能是Fe2＋在陽極放電，原因是Fe2＋具有________性。

(4)Ⅱ中雖未檢驗出Cl2，但Cl－在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH＝1的NaCl溶液做對照實驗，記錄如下：

①NaCl溶液的濃度是________ mol·L－1。

②Ⅳ中檢測Cl2的實驗方法：______________________________________________。

③與Ⅱ對比，得出的結論(寫出兩點)：_______________________________________。

Answer 1

【答案】溶液變紅 2Cl－－2e－=Cl2↑,Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－ 還原 0.2 取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍 通過控制電壓，證實了產生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗證了Fe2＋先于Cl－放電

【解析】

（1）依據溶液中的Fe3＋的檢驗方法與原理回答；

（2）依據電解原理書寫陽極氯離子失電子的電極反應，生成的Cl2能將Fe2＋氧化為Fe3＋，據此寫出離子方程式；

（3）陽極可發生氧化反應，依據氧化還原規律分析；

（4）①保證電解FeCl2與NaCl時溶液中c(Cl－)相同；

②利用淀粉KI試紙可檢驗氯氣的存在；

③依據對照思想，找出產生上述現象的因素，結合電解原理中電解質溶液的離子放電順序作答。

(1)SCN－與Fe3＋發生反應生成Fe(SCN)3而使溶液變成紅色，常根據這一顏色變化檢驗溶液中的Fe3＋，

故答案為：溶液變紅；

(2)實驗Ⅰ中陽極附近出現黃色，有氣泡產生，則該氣體應為Cl2，Cl2將Fe2＋氧化成Fe3＋，有關反應為2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，

故答案為：2Cl－－2e－=Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－；

(3)電解過程中，陽極發生氧化反應，由于Fe2＋具有還原性，若其濃度較大，可能在陽極失去電子發生氧化反應生成Fe3＋，

故答案為：還原。

(4)①pH＝1的0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中，c(Cl－)＝0.2mol·L－1，根據控制變量法的原理，必須保證電解時溶液中c(Cl－)相同，則pH＝1的NaCl溶液中c(NaCl)應為0.2 mol·L－1，

故答案為：0.2；

②Cl2具有強氧化性，可取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍，

故答案為：取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍；

③對比實驗Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知，電極附近出現黃色可能是由于生成Fe3＋、Cl2所致，通過控制電壓，證明產生Fe3＋的兩種原因都成立，同時也驗證了Fe2＋先于Cl－放電，

故答案為：通過控制電壓，證實了產生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗證了Fe2＋先于Cl－放電。