题目内容
12.某同学使用石墨电极,在不同电压(x)下电解pH=1的0.1mol•L-1 FeCl2溶液,实验记录如表(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 |
(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Cl2氧化Fe2+的离子方程式:Cl2+2Fe2+═2Cl-+2Fe3+.
(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+具有还原性.
(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.控制变量,做对照实验继续探究:电解pH=1的NaCl溶液,记录如表:
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 |
②Ⅳ中检验Cl2的实验方法:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色.
③与Ⅱ对比,得出的结论: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,验证了放电顺序是:Fe2+>Cl-(填“>”或“<”)
分析 (1)依据铁离子的检验方法和试剂颜色变化分析;
(2)依据电解原理,氯离子在阳极失电子生成氯气,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色;
(3)Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性;
(4)①电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,探究氯离子是否放电,需要在难度相同的条件下进行分析判断;
②依据检验氯气的实验方法分析;
③依据图表数据比较可知,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比,通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电.
解答 解:(1)检验铁离子的试剂是硫氰酸钾溶液,用KSCN溶液检测处Fe3+的现象是溶液变红色,故答案为:溶液变红;
(2)依据电解原理,氯离子在阳极失电子生成氯气,电极反应为:2Cl--2e-=Cl2↑,氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色,反应的离子方程式为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
故答案为:Cl2+2Fe2+=2Fe3++2Cl-;
(3)由Ⅱ推测,Fe3+产生的原因还可能是Fe2+在阳极放电,元素化合价升高,依据氧化还原反应分析Fe2+具有还原性,故答案为:还原;
(4)①电解pH=1的0.1mol/L FeCl2溶液,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验,探究氯离子是否放电,需要在难度相同的条件下进行,所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol/L,故答案为:0.2;
②依据检验氯气的实验方法分析,取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色证明生成氯气,否则无氯气生成,
故答案为:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉碘化钾试纸上,试纸变蓝色;
③依据图表数据比较可知,电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比,通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电,故答案为:>.
点评 本题考查了离子检验方法和现象分析,电解原理的分析应用,电解反应,电极产物的理解应用,掌握基础是关键,题目难度中等.
A. | 金属钠与水的反应 | B. | 氢氧化钡晶体与氯化铵混合反应 | ||
C. | 氧化钙与水的反应 | D. | 酒精燃烧 |
A. | 同一周期元素的原子,半径越小越容易失去电子 | |
B. | 在同一周期中,ⅠA族单质的活泼性比ⅡA族的弱 | |
C. | 所有主族元素的最高化合价数与它的族序数数值相等 | |
D. | 同主族元素的气态氢化物,相对分子质量越大,沸点不一定越高 |
A. | 红棕色的NO2,加压后颜色先变深后变浅 | |
B. | 高压比常压有利于合成SO3的反应 | |
C. | 由H2(g)、I2(g)、HI(g)气体组成的平衡体系加压后颜色变深 | |
D. | 黄绿色的氯水光照后颜色变浅 |
A. | NH3的生成速率与NH3的分解速率相等 | |
B. | 单位时间内生成nmolN2的同时生成3nmolH2 | |
C. | N2、H2、NH3的浓度不再发生变化 | |
D. | N2、H2、NH3的物质的量之比为1:3:2 |
A. | 一定都是由质子、中子、电子组成的 | |
B. | 化学性质几乎完全相同 | |
C. | 核电荷数和核外电子数一定相等 | |
D. | 质子数一定相同,质量数和中子数一定不相同 |
A. | 该元素的原子序数是72 | B. | 该元素的原子序数是185 | ||
C. | 该原子相对原子质量是185 | D. | 该元素是一种新元素 |