Question

用FeCl₃酸性溶液脱除H₂S后的溶液，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0.1 mol/L FeCl₂溶液，研究废液再生机理。记录如下(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

(1)用KSCN溶液检验出Fe^3＋的现象是___________________。

(2)Ⅰ中，Fe^3＋产生的原因可能是Cl^－在阳极放电，生成的Cl₂将Fe^2＋氧化。写出有关反应的方程式：__________________________________。

(3)由Ⅱ推测，Fe^3＋产生的原因还可能是Fe^2＋在阳极放电，原因是Fe^2＋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：

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

①NaCl溶液的浓度是________mol/L。

②Ⅳ中检验Cl₂的实验方法___________________________。

③与Ⅱ对比，得出的结论(写出两点)___________________。

Answer 1

解析　(1)SCN^－与Fe^3＋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Fe^3＋。

(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Fe^2＋氧化成Fe^3＋，有关反应为2Cl^－－2e^－===Cl₂，Cl₂＋2Fe^2＋===2Fe^3＋。

(3)电解过程中，阳极发生氧化反应，由于Fe^2＋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Fe^3＋。

(4)①pH＝1的0.1 mol/L的FeCl₂溶液中c(Cl^－)＝0.2 mol/L，若保证电解时溶液中c(Cl^－)相同，则pH＝1的NaCl溶液中c(NaCl)应为0.2 mol/L。

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。

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Fe^3＋、Cl₂所致，通过控制电压，证实产生Fe^3＋的两种原因都成立，验证Fe^2＋先于Cl^－放电。

答案　(1)溶液变红

(2)2Cl^－－2e^－===Cl₂，Cl₂＋2Fe^2＋===2Cl^－＋2Fe^3＋

(3)还原　(4) ①0.2

②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉­KI试纸上，试纸变蓝

③通过控制电压，证实了产生Fe^3＋的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe^2＋先于Cl^－放电