Question

（15分）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/LFeCl₂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，Fe²⁺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中虽未检测出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中检测Cl₂的实验方法:____________________。
③与II对比，得出的结论（写出两点）：___________________。

Answer 1

（1）溶液变为血红色
（2）2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）还原
（4）①0.2②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

试题分析：（1）铁离子与KSCN反应生成血红色络合物，故现象为溶液变为血红色；
（2）Cl^-在阳极放电，电解反应式为2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成的氯气氧化Fe²⁺为Fe³⁺，方程式为：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）因为阳极产物无Cl₂，又Fe²⁺具有还原性，故也可能是Fe²⁺在阳极放电，被氧化为Fe³⁺；
（4）①因为为对比实验，故Cl^-浓度应与电解FeCl₂的相同，即为0.1mol/L ×2=0.2mol/L；
②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，则说明有氯气存在；
③与II对比可知，IV中电解氯化亚铁时，电压较大a＞x≥c时，氯离子放电产生氯气，即说明Fe³⁺可能是由氯气氧化亚铁离子得到；电压较小c＞x≥b时，氯离子不放电，即还原性Fe²⁺＞Cl^-，同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为：①通过控制电压，证实了产生Fe³⁺的两种原因都成立；②通过控制电压，验证了Fe²⁺先于Cl^-放电。