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0.1mol/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_______________________。

（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）：_____________________________________________。

（5）能量之间可以相互转化：电解食盐水制备Cl2是将电能转化为化学能，而原电池可将

化学能转化为电能。设计两种类型的原电池，探究其能量转化效率。

限选材料：ZnSO4(aq)，FeSO4(aq)，CuSO4(aq)；铜片，铁片，锌片和导线。

完成原电池的装置示意图（见图15），并作相应标注。

要求：在同一烧杯中，电极与溶液含相同的金属元素。

铜片为电极之一，CuSO4(aq)为电解质溶液，只在一个烧杯中组装原电池乙，工作一段时间后，可观察到负极     。

根据牺牲阳极的阴极保护法原理，为减缓电解质溶液中铁片的腐蚀，在（5）的材料中应选     作阳极

Answer 1

（1）溶液变红   （2分）

（2）2Cl— -2e— =Cl2↑ （2分）   Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+  （2分）

（3）还原（2分）

（4）①0.2 （2分）   ②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝（2分）    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（2分）

（5）(装置图如下) （2分）；电极逐渐溶解；（2分） Zn（2分）