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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(abc代表电压值):

序号

电压/V

阳极现象

检验阳极产物

xa

电极附近出现黄色,有气泡产生

有Fe3、有Cl2

a>xb

电极附近出现黄色,无气泡产生

有Fe3、无Cl2

b>x>0

无明显变化

无Fe3、无Cl2

(1)用KSCN溶液检验出Fe3的现象是___________________。

(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。写出有关反应的方程式:__________________________________。

(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________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

a>xc

无明显变化

有Cl2

c>xb

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)___________________。


解析 (1)SCN与Fe3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Fe3

(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Fe2氧化成Fe3,有关反应为2Cl-2e===Cl2,Cl2+2Fe2===2Fe3

(3)电解过程中,阳极发生氧化反应,由于Fe2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Fe3

(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Fe3、Cl2所致,通过控制电压,证实产生Fe3的两种原因都成立,验证Fe2先于Cl放电。

答案 (1)溶液变红

(2)2Cl-2e===Cl2,Cl2+2Fe2===2Cl+2Fe3

(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Fe3的两种原因都成立;通过控制电压,验证了Fe2先于Cl放电


练习册系列答案
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C.等于7                                D.无法确定

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C.c(Na)>c(K)

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