Question

由于Fe（OH）₂ 极易被氧化；所以实验室很难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）₂沉淀．若用图所示实验装置则可制得纯净的Fe（OH）₂沉淀．两极材料分别为石墨和铁．
（1）a电极材料为

 

，其电极反应式为

 

．
（2）电解液d可以是

 

，则白色沉淀在电极上生成；也可以是

 

，则白色沉淀在两极之间的溶液中生成．（填字母代号）
A．纯水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl₂溶液
（3）液体c为苯，其作用是：

 

；在加入苯之前，对d溶液进行加热煮沸处理的目的是：

 

（4）为了在短时间内看到白色沉淀，可以采取的措施是

 

．
A．改用稀硫酸做电解液B．适当增大电源电压C．适当缩小两电极间距离D．适当降低电解液温度
（5）若d改为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为：

 

写出反接后两极的电极反应式：
阳极：

 

阴极：

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）制纯净的Fe（OH）₂沉淀，则Fe为阳极，失去电子，a与电源正极相连，则a为阳极；
（2）纯水导电性太差，影响物质的制备，而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电，可生成Fe（OH）₂沉淀，电解液为CuCl₂溶液，发生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化；对d溶液进行加热煮沸处理的目的是排尽溶液中的氧气，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
（4）短时间内看到白色沉淀，增大反应的速率即可；
（5）反接电源时，电解的是H₂O，生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化，根据电解水来书写电极反应式．

解答： 解：（1）制纯净的Fe（OH）₂沉淀，则Fe为阳极，失去电子，a与电源正极相连，则a为阳极，发生的电极反应为Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案为：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）纯水导电性太差，影响物质的制备，而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电，可生成Fe（OH）₂沉淀，若白色沉淀在电极上生成，则电解液d是氢氧化钠，若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是氯化钠溶液，但是若电解液为CuCl₂溶液，发生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，则不会出现白色沉淀，故答案为：C；B；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化，对d溶液进行加热煮沸处理的目的是排尽溶液中的氧气，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
故答案为：隔绝空气防止氢氧化亚铁被氧化；排尽溶液中的氧气，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
（4）短时间内看到白色沉淀，适当增大电源电压、适当缩小两电极间距离可增大反应的速率，而改用稀硫酸不能生成沉淀，降低温度反应速率减慢，故答案为：BC；
（5）反接电源时，电解方程式是2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑，阳极反应为：2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺；阴极为：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化，其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺；2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-．

点评：本题考查氢氧化亚铁的制备和电解原理，明确电解原理及Fe为阳极是解答本题的关键，注意实验中防止氢氧化亚铁被氧化，题目难度不大．