Question

用FeCl₃酸性溶液脱除H₂S后的废液，通过控制电压电解得以再生。某同学使用石墨电极，在不同电压(x)下电解pH＝1的0.1 mol/L FeCl₂溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压值)：

序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
Ⅰ	x≥a	电极附近出现黄色，有气泡产生	有Fe3＋、有Cl2
Ⅱ	a＞x≥b	电极附近出现黄色，无气泡产生	有Fe3＋、无Cl2
Ⅲ	b＞x＞0	无明显变化	无Fe3＋、无Cl2

(1)用KSCN溶液检验出Fe^3＋的现象是________。

(2)Ⅰ中，Fe^3＋产生的原因还可能是Cl^－在阳极放电，生成的Cl₂将Fe^2＋氧化。写出有关反应的离子方程式：________________________________________________。

(3)由Ⅱ推测，Fe^3＋产生的原因还可能是Fe^2＋在阳极放电。原因是Fe^2＋具有________性。

(4)Ⅱ中虽未检验出Cl₂，但Cl^－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH＝1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：

序号	电压/V	阳极现象	检验阳极产物
Ⅳ	a＞x≥c	无明显变化	有Cl2
Ⅴ	c＞x≥b	无明显变化	无Cl2

①NaCl溶液的浓度是________mol/L。

②Ⅳ中检验Cl₂的实验方法：_____________________________________________________________________。

③与Ⅱ对比，得出的结论(写出两点)：______________________________________________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)溶液变红　(2)2Cl^－－2e^－===Cl²　Cl₂＋2Fe^2＋===2CL^－＋2Fe^3＋　(3)还原　(4)①0.2　②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝　③通过控制电压，证实了产生Fe^3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe^2＋先于Cl^－放电

[解析] (1)在电解池中，氯离子在阳极放电：2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑，生成的Cl₂能够与溶液中的Fe^2＋发生氧化还原反应：Cl₂＋2Fe^2＋===2Cl^－＋2Fe^3＋。

(2)阳极产物没有氯气，二价铁离子具有还原性，也可能是二价铁离子失电子变为三价铁离子，体现了其还原性。

(3)①根据对照试验，则需要Cl^－浓度等于原FeCl₂溶液中Cl^－的浓度：0.1 mol/L×2＝0.2 mol/L；②用湿润的淀粉碘化钾试纸来检验有无氯气，若试纸变蓝，说明有氯气生成；③与Ⅱ对比，电压较大时有Cl₂产生，说明电压较大时Cl^－放电；电压较小时没有Cl₂产生，说明在电压较小的时候，Cl^－没有放电，即Fe^2＋放电变为Fe^3＋，故放电顺序：Fe^2＋＞Cl^－。