Question

高中化学电解

电解氯化铝、氯化铁、氯化铜的混合溶液，阴极上离子的放电顺序为Fe3+大于cu2+大于H+析出物只有cu和氢气，三价铁变二价铁，可以解释一下吗？不会产生氢氧化铝、氢氧化铁吗？

Answer 1

以惰性电极电解该混合物的话。阴极的放电顺序如你所说，所以三价铁离子最先放电析出，但是三价铁特殊，不能直接变成金属铁，一定是先得到一个电子形成二阶亚铁离子。再者说，假设先生成了金属铁也是会和铜离子反应的，所以首先是三价铁变成二价铁，然后是铜离子放电生成金属铜。阴极是还原，那么阳极就是氧化反应，因为是惰性电极电解，所以阳极发生的反应是氯离子失去电子被氧化生成氯气。所以整个溶液中是不会产生氢氧根离子的。
由于氯气会溶解在水中生成盐酸和次氯酸，电解出一部分的氢离子。最后溶液中阴极能放电的离子是氢离子和亚铁离子，实际上两者的放电性强弱是氢离子比较强，先与亚铁离子放电，所以最终亚铁离子是在溶液中而不是被还原生成铁。

Answer 2

氧化性：三价铁>二价铜>氢离子>二价铁。故首先三价铁变二价铁，之后二价铜变单质铜，再通电，则氢离子变氢气。
还原性：氯离子>氢氧根（水）。故先氯离子变氯气，之后氢氧根变氧气。
当三价铁、二价铜放电完全时，则氢离子放电变氢气。故此时溶液氢离子浓度减小，氢氧根离子浓度增大。可产生氢氧化铝、氢氧化亚铁沉淀。
当氯离子放电完全时，此时为电解水。

Answer 3

你看课本上面阴极阳极析出物质顺序
只有出现在氢离子和氢氧根例子之后的在溶液中都不会析出