Question

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0.1 mol/L FeCl₂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	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溶液檢驗出Fe^3＋的現(xiàn)象是________。

(2)Ⅰ中，F(xiàn)e^3＋產(chǎn)生的原因還可能是Cl^－在陽極放電，生成的Cl₂將Fe^2＋氧化。寫出有關(guān)反應(yīng)的離子方程式：________________________________________________。

(3)由Ⅱ推測，F(xiàn)e^3＋產(chǎn)生的原因還可能是Fe^2＋在陽極放電。原因是Fe^2＋具有________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

①NaCl溶液的濃度是________mol/L。

②Ⅳ中檢驗Cl₂的實驗方法：_____________________________________________________________________。

③與Ⅱ?qū)Ρ�，得出的結(jié)論(寫出兩點)：______________________________________________________________________________________________________________。

Answer 1

(1)溶液變紅　(2)2Cl^－－2e^－===Cl²　Cl₂＋2Fe^2＋===2CL^－＋2Fe^3＋　(3)還原　(4)①0.2　②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，證實了產(chǎn)生Fe^3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗證了Fe^2＋先于Cl^－放電

[解析] (1)在電解池中，氯離子在陽極放電：2Cl^－－2e^－＝Cl₂↑，生成的Cl₂能夠與溶液中的Fe^2＋發(fā)生氧化還原反應(yīng)：Cl₂＋2Fe^2＋===2Cl^－＋2Fe^3＋。

(2)陽極產(chǎn)物沒有氯氣，二價鐵離子具有還原性，也可能是二價鐵離子失電子變?yōu)槿齼r鐵離子，體現(xiàn)了其還原性。

(3)①根據(jù)對照試驗，則需要Cl^－濃度等于原FeCl₂溶液中Cl^－的濃度：0.1 mol/L×2＝0.2 mol/L；②用濕潤的淀粉碘化鉀試紙來檢驗有無氯氣，若試紙變藍(lán)，說明有氯氣生成；③與Ⅱ?qū)Ρ�，電壓較大時有Cl₂產(chǎn)生，說明電壓較大時Cl^－放電；電壓較小時沒有Cl₂產(chǎn)生，說明在電壓較小的時候，Cl^－沒有放電，即Fe^2＋放電變?yōu)镕e^3＋，故放電順序：Fe^2＋＞Cl^－。