Question

1．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/L的FeCl₂溶液，研究廢液再生機(jī)理．記錄如下（a、b、c代表電壓數(shù)值）：

序號	電壓/V	陽極現(xiàn)象	檢驗陽極產(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檢驗出Fe³⁺的現(xiàn)象是溶液變紅．
（2）I中，F(xiàn)e³⁺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)：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；．
（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⁺具有還原性．
（4）II中雖未檢驗出Cl₂，但Cl^-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗證．電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗，記錄如下：

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

①IV中檢測Cl₂的實驗方法濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)．
②與II對比，得出的結(jié)論（寫出兩點）：加大電壓cV以上時可以生成Cl₂；陽極放電順序Fe²⁺＞Cl^-．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺離子能與KSCN反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物而使液體呈血紅色；
（2）陽極上氯離子失電子生成氯氣，氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成氯離子；
（3）亞鐵離子具有還原性，能失電子生成鐵離子；
（4）①氯氣具有強(qiáng)氧化性，能氧化碘離子生成碘，碘遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)色；
②與II對比可知，IV中電解NaCl溶液，加大電壓至cV以上時Cl^-離子放電產(chǎn)生Cl₂；電壓減小至c＞x≥b時，Cl^-離子不放電，即Fe²⁺離子放電時的電壓較低．

解答 解：（1）Fe³⁺離子能與KSCN反應(yīng)生成血紅色絡(luò)合物而導(dǎo)致液體呈血紅色，所以看到的現(xiàn)象為溶液變紅，
故答案為：溶液變紅；
（2）陽極上氯離子失電子生成氯氣，電極反應(yīng)式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
氯氣有強(qiáng)氧化性，能氧化亞鐵離子生成鐵離子，自身被還原生成氯離子，離子反應(yīng)方程式為  Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案為：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）由Ⅱ可知，陽極產(chǎn)物無Cl₂，而Fe²⁺離子具有還原性，則Fe²⁺可能在陽極放電，被氧化為Fe³⁺，
故答案為：還原；
（4）①檢測氯氣可以用濕潤的淀粉碘化鉀試紙，取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍(lán)，說明有Cl₂存在；
②與II對比可知，IV中電解NaCl溶液，加大電壓至cV以上時Cl^-離子放電產(chǎn)生Cl₂；電壓減小至c＞x≥b時，Cl^-離子不放電，即Fe²⁺離子放電時的電壓較低，則陽極放電順序Fe²⁺＞Cl^-，
故答案為：加大電壓cV以上時可以生成Cl₂；陽極放電順序Fe²⁺＞Cl^-．

點評 本題考查電解原理、離子的檢驗、氧化還原反應(yīng)等知識點，為高頻考點，明確化學(xué)反應(yīng)原理、離子性質(zhì)等知識點是解本題關(guān)鍵，側(cè)重考查學(xué)生實驗分析判斷及綜合知識運用能力，題目難度中等．