题目

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-1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: _________________。 (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 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-1。 ②Ⅳ中检测Cl2的实验方法_________________。 ③与Ⅱ对比,得出的结论(写出两点): _________________。 答案:解析 (1)用KSCN溶液检验Fe3+时溶液变红。(2)根据题意可知:阳极反应式为2Cl--2e-===Cl2↑,生成的Cl2氧化Fe2+的离子方程式为Cl2+2Fe2+===2Cl-+2Fe3+。(3)由Fe2+―→Fe3+,可知Fe2+具有还原性。(4)①由于电解pH=1的NaCl溶液与电解pH=1的0.1 mol·L-1 FeCl2溶液做对照实验,0.1 mol·L-1 FeCl2溶液中含Cl-的浓度为0.2 mol·L-1,故pH=1的NaCl溶液中Cl-浓度也应为0.2 mol·L-1,则NaCl溶液的浓度为0.2 mol·L-1。 ②检测Cl2的实验方法为:取少量阳极附近的溶液,滴在淀粉KI试纸上,若试纸变蓝,则说明有Cl2生成。通过实验Ⅴ和Ⅲ对比可以证明Fe2+先于Cl-放电,通过实验Ⅳ和Ⅱ对比可以证明产生Fe3+的两种原因都可能成立。 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
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