Question

【题目】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0.1mol·L－1FeCl2溶液，研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值)：

(1)用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是_______________________________________。

(2)Ⅰ中，Fe3＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出有关反应： _____________。

(3)由Ⅱ推测，Fe3＋产生的原因还可能是Fe2＋在阳极放电，原因是Fe2＋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：

①NaCl溶液的浓度是________ mol·L－1。

②Ⅳ中检测Cl2的实验方法：______________________________________________。

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

Answer 1

【答案】溶液变红 2Cl－－2e－=Cl2↑,Cl2＋2Fe2＋=2Fe3＋＋2Cl－ 还原 0.2 取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电

【解析】

（1）依据溶液中的Fe3＋的检验方法与原理回答；

（2）依据电解原理书写阳极氯离子失电子的电极反应，生成的Cl2能将Fe2＋氧化为Fe3＋，据此写出离子方程式；

（3）阳极可发生氧化反应，依据氧化还原规律分析；

（4）①保证电解FeCl2与NaCl时溶液中c(Cl－)相同；

②利用淀粉KI试纸可检验氯气的存在；

③依据对照思想，找出产生上述现象的因素，结合电解原理中电解质溶液的离子放电顺序作答。

(1)SCN－与Fe3＋发生反应生成Fe(SCN)3而使溶液变成红色，常根据这一颜色变化检验溶液中的Fe3＋，

故答案为：溶液变红；

(2)实验Ⅰ中阳极附近出现黄色，有气泡产生，则该气体应为Cl2，Cl2将Fe2＋氧化成Fe3＋，有关反应为2Cl－－2e－===Cl2↑，Cl2＋2Fe2＋===2Cl－＋2Fe3＋，

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

(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe2＋具有还原性，若其浓度较大，可能在阳极失去电子发生氧化反应生成Fe3＋，

故答案为：还原。

(4)①pH＝1的0.1 mol·L－1的FeCl2溶液中，c(Cl－)＝0.2mol·L－1，根据控制变量法的原理，必须保证电解时溶液中c(Cl－)相同，则pH＝1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol·L－1，

故答案为：0.2；

②Cl2具有强氧化性，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝，

故答案为：取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝；

③对比实验Ⅱ和Ⅳ、Ⅴ可知，电极附近出现黄色可能是由于生成Fe3＋、Cl2所致，通过控制电压，证明产生Fe3＋的两种原因都成立，同时也验证了Fe2＋先于Cl－放电，

故答案为：通过控制电压，证实了产生Fe3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2＋先于Cl－放电。