Question

（15分）用FeCl₃酸性溶液脫除H₂S后的廢液，通過控制電壓電解得以再生。某同學使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=1的0.1mol/LFeCl₂溶液，研究廢液再生機理。記錄如下（a、b、c代表電壓值：）

序號	電壓/V	陽極現象	檢驗陽極產物
I	x≥a	電極附近出現黃色，有氣泡產生	有Fe3+、有Cl2
II	a＞x≥b	電極附近出現黃色，無氣泡產生	有Fe3+、無Cl2
III	b＞x＞0	無明顯變化	無Fe3+、無Cl2

（1）用KSCN溶液檢驗出Fe³⁺的現象是_______。
（2）I中，Fe²⁺產生的原因可能是Cl^-在陽極放電，生成的Cl₂將Fe²⁺氧化。寫出有關反應的方程式_____。
（3）由II推測，Fe³⁺產生的原因還可能是Fe²⁺在陽極放電，原因是Fe²⁺具有_____性。
（4）II中雖未檢測出Cl₂，但Cl^-在陽極是否放電仍需進一步驗證。電解pH=1的NaCl溶液做對照實驗，記錄如下：

序號	電壓/V	陽極現象	檢驗陽極產物
IV	a＞x≥c	無明顯變化	有Cl2
V	c＞x≥b	無明顯變化	無Cl2

①NaCl溶液的濃度是________mol/L。
②IV中檢測Cl₂的實驗方法:____________________。
③與II對比，得出的結論（寫出兩點）：___________________。

Answer 1

（1）溶液變為血紅色
（2）2Cl^--2e^-=Cl₂↑；2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）還原
（4）①0.2②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍
③通過控制電壓，證實了產生Fe³⁺的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗證了Fe²⁺先于Cl^-放電

試題分析：（1）鐵離子與KSCN反應生成血紅色絡合物，故現象為溶液變為血紅色；
（2）Cl^-在陽極放電，電解反應式為2Cl^--2e^-=Cl₂↑，生成的氯氣氧化Fe²⁺為Fe³⁺，方程式為：2Fe²⁺+Cl₂=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）因為陽極產物無Cl₂，又Fe²⁺具有還原性，故也可能是Fe²⁺在陽極放電，被氧化為Fe³⁺；
（4）①因為為對比實驗，故Cl^-濃度應與電解FeCl₂的相同，即為0.1mol/L ×2=0.2mol/L；
②檢測氯氣可以用淀粉碘化鉀試紙，可取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，若試紙變藍色，則說明有氯氣存在；
③與II對比可知，IV中電解氯化亞鐵時，電壓較大a＞x≥c時，氯離子放電產生氯氣，即說明Fe³⁺可能是由氯氣氧化亞鐵離子得到；電壓較小c＞x≥b時，氯離子不放電，即還原性Fe²⁺＞Cl^-，同時也說明了鐵離子也可能是由亞鐵離子直接放電得到的。故結論為：①通過控制電壓，證實了產生Fe³⁺的兩種原因都成立；②通過控制電壓，驗證了Fe²⁺先于Cl^-放電。