Question

由于Fe（OH）₂极易被氧化，所以实验室难用亚铁盐溶液与烧碱反应制得白色纯净的Fe（OH）₂沉淀．若用下图所示实验装置可制得纯净的Fe（OH）₂沉淀．两极材料分别为石墨和铁．
（1）b电极材料为

 

，其电极反应式为

 

．d
（2）（选择填空）电解时，当在电极上有白色沉淀生成时，电解液d是

 

；当在两极之间的溶液中有白色沉淀生成时，电解液d是

 

．A．纯水  B．NaCl溶液  C．NaOH溶液  D．CuCl₂溶液
（3）液体c为苯，其作用是

 

，在加入苯之前，对d溶液进行加热处理的目的是

 

．
（4）若d改为Na₂SO₄溶液，当电解一段时间，看到白色沉淀后，再反接电源，继续电解，除了电极上看到气泡外，另一明显现象为

 

．该现象的化学反应方程式为

 

．

Answer 1

考点：原电池和电解池的工作原理

专题：电化学专题

分析：（1）制纯净的Fe（OH）₂沉淀，则Fe为阳极，石墨为阴极，阴极上氢离子得电子；
（2）纯水导电性太差，影响物质的制备，而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电，可生成Fe（OH）₂沉淀，电解液为CuCl₂溶液，发生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化；加热溶液可以排除溶液中溶解的氧气；
（4）反接电源时，电解的是H₂O，生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化．

解答： 解：（1）制纯净的Fe（OH）₂沉淀，则Fe为阳极，石墨为阴极，阴极上氢离子得电子，则阴极发生的电极反应为2H⁺+2e^-=H₂↑，
故答案为：石墨；2H⁺+2e^-=H₂↑；
（2）纯水导电性太差，影响物质的制备，而NaCl、NaOH溶液中氢离子放电，可生成Fe（OH）₂沉淀，若白色沉淀在电极上生成，则电解液d是氢氧化钠，若白色沉淀在两极之间的溶液中生成，则电解液d是氯化钠溶液，但是若电解液为CuCl₂溶液，发生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，则不会出现白色沉淀，故答案为：C；B；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔绝空气，防止氢氧化亚铁被氧化；加热溶液可以排除溶液中溶解的氧气；
故答案为：隔绝空气，防止产物被氧化；赶尽溶液中的氧气；
（4）反接电源时，电解方程式是2H₂O

通电  .

2H₂↑+O₂↑，生成的O₂会将Fe（OH）₂氧化，其现象是白色沉淀迅速变为灰绿色，最终变为红褐色，其反应方程式为4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃；
故答案为：白色沉淀迅速变为灰绿色，最后变为红褐色；4Fe（OH）₂+O₂+2H₂O=4Fe（OH）₃．

点评：本题考查氢氧化亚铁的制备和电解原理，明确电解原理及Fe为阳极是解答本题的关键，注意实验中防止氢氧化亚铁被氧化，题目难度不大．