Question

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0.1 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。

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＋===2Cl－＋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

点拨：知识：Fe3＋的检验、Cl2与Fe2＋的反应、Fe2＋的化学性质、Cl2的检验方法等。能力：化学实验基本操作与基本技能；实验方案的设计、评价能力；分析、处理实验数据，得出实验结论的能力。试题难度：中等。