Question

1．用FeCl₃酸性溶液脱除H₂S后的废液，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0.1mol/L的FeCl₂溶液，研究废液再生机理．记录如下（a、b、c代表电压数值）：

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检验出Fe³⁺的现象是溶液变红．
（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：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；．
（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．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

①IV中检测Cl₂的实验方法湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝．
②与II对比，得出的结论（写出两点）：加大电压cV以上时可以生成Cl₂；阳极放电顺序Fe²⁺＞Cl^-．

Answer 1

分析 （1）Fe³⁺离子能与KSCN反应生成血红色络合物而使液体呈血红色；
（2）阳极上氯离子失电子生成氯气，氯气有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，自身被还原生成氯离子；
（3）亚铁离子具有还原性，能失电子生成铁离子；
（4）①氯气具有强氧化性，能氧化碘离子生成碘，碘遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝色；
②与II对比可知，IV中电解NaCl溶液，加大电压至cV以上时Cl^-离子放电产生Cl₂；电压减小至c＞x≥b时，Cl^-离子不放电，即Fe²⁺离子放电时的电压较低．

解答 解：（1）Fe³⁺离子能与KSCN反应生成血红色络合物而导致液体呈血红色，所以看到的现象为溶液变红，
故答案为：溶液变红；
（2）阳极上氯离子失电子生成氯气，电极反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑；
氯气有强氧化性，能氧化亚铁离子生成铁离子，自身被还原生成氯离子，离子反应方程式为  Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-，
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑；Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）由Ⅱ可知，阳极产物无Cl₂，而Fe²⁺离子具有还原性，则Fe²⁺可能在阳极放电，被氧化为Fe³⁺，
故答案为：还原；
（4）①检测氯气可以用湿润的淀粉碘化钾试纸，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝，说明有Cl₂存在；
②与II对比可知，IV中电解NaCl溶液，加大电压至cV以上时Cl^-离子放电产生Cl₂；电压减小至c＞x≥b时，Cl^-离子不放电，即Fe²⁺离子放电时的电压较低，则阳极放电顺序Fe²⁺＞Cl^-，
故答案为：加大电压cV以上时可以生成Cl₂；阳极放电顺序Fe²⁺＞Cl^-．

点评 本题考查电解原理、离子的检验、氧化还原反应等知识点，为高频考点，明确化学反应原理、离子性质等知识点是解本题关键，侧重考查学生实验分析判断及综合知识运用能力，题目难度中等．