Question

用石墨电极电解硫酸亚铁溶液的电极反应式

Answer 1

问：用石墨电极电解硫酸亚铁溶液的电极反应式

答：在用石墨电极电解硫酸亚铁溶液时，存在两种可能的电极反应式： 1. 在氧化电极上发生的反应式为： 2Fe2+ (aq) → 2Fe3+ (aq) + 2e- 2. 在还原电极上发生的反应式为： 2H+ (aq) + 2e- → H2 (g) 需要注意的是，在电解硫酸亚铁溶液时，焦炭往往被用作阴极，而以石墨电极为阳极，则反应式应该是以上两个反应式的综合，也就是： 2Fe2+ (aq) + 2H2O (l) → 2Fe3+ (aq) + H2 (g) + 2OH- (aq) 化学反应式的意义在于，帮助我们理解反应物和产物在电解中的变化规律，从而更好地把握化学反应的本质和实际运用。

问：会有氢氧化铁产生吗？在哪个电极产生？

答：在用石墨电极电解硫酸亚铁溶液时，氢氧化铁并不是主要产物。但是，当氧化电极的作用比还原电极的作用更强时，会有一部分的氢氧化铁产生。 在这种情况下，电解可以分为两个阶段。在电极反应的第一阶段，硫酸亚铁被氧化为三价铁(Fe3+)，同时水分解成氢氧根离子(OH-)和氧气(O2)： 2Fe2+(aq) + 2H2O(l) → 2Fe3+(aq) + H2(g) + 2OH-(aq) + 1/2O2(g) 在电极反应的第二阶段，生成的氢氧根离子与二价铁(Fe2+) 中和生成氢氧化铁(Fe(OH)2)，然后由于氧化电极继续的作用，氢氧化铁再被氧化成三价铁(Fe3+)： Fe(OH)2(s) + OH-(aq) → Fe(OH)3(s) 2Fe(OH)3(s) → 2FeO(OH)(s) + H2O(l) + 1/2O2(g) 综上所述，电解硫酸亚铁溶液中产生氢氧化铁主要是由硫酸亚铁的氧化反应所导致，并且氢氧化铁的产生主要在电解后期的氧化反应阶段。