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Fe^3+、有Cl2
II	a＞x≥b	电极附近出现黄色，无气泡产生	有Fe^3+、无Cl2
III	b＞x＞0	无明显变化	无Fe^3+、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）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

【解析】

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。

考点：本题考查铁离子的检验、电解原理、氯气的检验等知识。