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

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 FeCl2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Ⅰx≥a电极附近出现黄色，有气泡产生有Fe3+、有Cl2Ⅱa＞x≥b电极附近出现黄色，无气泡产生有Fe3+，无Cl2Ⅲb＞x＞0无明显变化无Fe3+，无Cl2（1）用KSCN溶液检测处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中虽未检验处Cl2，但Cl-在阳极是否放电仍需进一步验证．电解pH=1的NaCl溶液做对照试验，记录如下：序号电压/V阳极现象检验阳极产物Ⅳa＞x≥c无明显变化有Cl2Ⅴc＞x≥b无明显变化无Cl2①NaCl溶液的浓度是______mol/L．②Ⅳ中检验Cl2的实验方法：______③与Ⅱ对比，得出的结论（写出两点）：______．

Answer 1

（1）检验铁离子的试剂是硫氰酸钾溶液，用KSCN溶液检测处Fe³⁺的现象是溶液变红色，故答案为：溶液变红；
（2）依据电解原理，氯离子在阳极失电子生成氯气，电极反应为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，氯气具有氧化性氧化亚铁离子生成铁离子溶液变黄色，反应的离子方程式为：Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
故答案为：2Cl^--2e^-=Cl₂↑，Cl₂+2Fe²⁺=2Fe³⁺+2Cl^-；
（3）由Ⅱ推测，Fe³⁺产生的原因还可能是Fe²⁺在阳极放电，元素化合价升高，依据氧化还原反应分析Fe²⁺具有还原性，故答案为：还原性；
（4）①电解pH=1的0.1mol/L FeCl₂溶液，电解pH=1的NaCl溶液做对照试验，探究氯离子是否放电，需要在难度相同的条件下进行，所以氯化钠溶液的浓度为0.2mol/L，故答案为：0.2；
②依据检验氯气的实验方法分析，取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色证明生成氯气，否则无氯气生成，
故答案为：取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉碘化钾试纸上，试纸变蓝色；
③依据图表数据比较可知，电解pH=1的NaCl溶液做对照试验与Ⅱ对比，通过控制电压证明了亚铁离子还原性大于氯离子优先放电，说明生成铁离子的两种可能，一是二价铁失电子变成三价铁，二是氯离子失电子变成氯气，氯气再氧化二价铁变成三价铁．对于补充的那个实验，实验四的电压高，氯气放电，实验五电压低，氯气不放电，而实验二氯气皆放电；
故答案为：通过控制电压，证实了产生Fe³⁺的两种原因，通过控制电压，验证了Fe³⁺先于Cl^-放电．