Question

（15分）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(xué)使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下（a、b、c代表電壓值：）

序號(hào)	電壓/V	陽極現(xiàn)象	檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
I	x≥a	電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生	有Fe3+、有Cl2
II	a＞x≥b	電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生	有Fe3+、無Cl2
III	b＞x＞0	無明顯變化	無Fe3+、無Cl2

（1）用KSCN溶液檢驗(yàn)出Fe3+的現(xiàn)象是_______。

（2）I中，F(xiàn)e2+產(chǎn)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(guān)反應(yīng)的方程式_____。

（3）由II推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，原因是Fe2+具有_____性。

（4）II中雖未檢測出Cl2，但Cl-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH=1的NaCl溶液做對照實(shí)驗(yàn)，記錄如下：

序號(hào)	電壓/V	陽極現(xiàn)象	檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
IV	a＞x≥c	無明顯變化	有Cl2
V	c＞x≥b	無明顯變化	無Cl2

①NaCl溶液的濃度是________mol/L。

②IV中檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法:____________________。

③與II對比，得出的結(jié)論（寫出兩點(diǎn)）：___________________。

 

Answer 1

（1）溶液變?yōu)檠�紅色

（2）2Cl--2e-=Cl2↑；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（3）還原

（4）①0.2②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)

③通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2+先于Cl-放電

【解析】

試題分析：（1）鐵離子與KSCN反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物，故現(xiàn)象為溶液變?yōu)檠�紅色；

（2）Cl-在陽極放電，電解反應(yīng)式為2Cl--2e-=Cl2↑，生成的氯氣氧化Fe2+為Fe3+，方程式為：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；

（3）因?yàn)殛枠O產(chǎn)物無Cl2，又Fe2+具有還原性，故也可能是Fe2+在陽極放電，被氧化為Fe3+；

（4）①因?yàn)闉閷Ρ葘?shí)驗(yàn)，故Cl-濃度應(yīng)與電解FeCl2的相同，即為0.1mol/L ×2=0.2mol/L；

②檢測氯氣可以用淀粉碘化鉀試紙，可取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍(lán)色，則說明有氯氣存在；

③與II對比可知，IV中電解氯化亞鐵時(shí)，電壓較大a＞x≥c時(shí)，氯離子放電產(chǎn)生氯氣，即說明Fe3+可能是由氯氣氧化亞鐵離子得到；電壓較小c＞x≥b時(shí)，氯離子不放電，即還原性Fe2+＞Cl-，同時(shí)也說明了鐵離子也可能是由亞鐵離子直接放電得到的。故結(jié)論為：①通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3+的兩種原因都成立；②通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2+先于Cl-放電。

考點(diǎn)：本題考查鐵離子的檢驗(yàn)、電解原理、氯氣的檢驗(yàn)等知識(shí)。