Question

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(xué)使用石墨電極，在不同電壓（x）下電解pH=1的0.1mol/L的FeCl2溶液，研究廢液再生機(jī)理。記錄如下（a、b、c代表電壓數(shù)值）：

序號	電壓/V	陽極現(xiàn)象	檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
I	x≥a	電極附近出現(xiàn)黃色，有氣泡產(chǎn)生	有Fe3+、有Cl2
II	a>x≥b	電極附近出現(xiàn)黃色，無氣泡產(chǎn)生	有Fe3+、無Cl2
III	b>x>0	無明顯變化	無Fe3+、無Cl2

 

（1）用KSCN檢驗(yàn)出Fe3+的現(xiàn)象是_______________________。

（2）I中，F(xiàn)e3+產(chǎn)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(guān)反應(yīng)：

____________________________________________________。

（3）由II推測，F(xiàn)e3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe2+在陽極放電，原因是Fe2+具有_________性。

（4）II中雖未檢驗(yàn)出Cl2，但Cl—在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。電解pH=1的NaCl溶液做對照實(shí)驗(yàn)，記錄如下：

序號	電壓/V	陽極現(xiàn)象	檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
IV	a>x≥c	無明顯變化	有Cl2
V	c>x≥b	無明顯變化	無Cl2

①NaCl的濃度是_________mol/L

②IV中檢測Cl2的實(shí)驗(yàn)方法______________________________________________。

③與II對比，得出的結(jié)論（寫出兩點(diǎn)）：_____________________________________________。

（5）能量之間可以相互轉(zhuǎn)化：電解食鹽水制備Cl2是將電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，而原電池可將

化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。設(shè)計(jì)兩種類型的原電池，探究其能量轉(zhuǎn)化效率。

限選材料：ZnSO4(aq)，F(xiàn)eSO4(aq)，CuSO4(aq)；銅片，鐵片，鋅片和導(dǎo)線。

完成原電池的裝置示意圖（見圖15），并作相應(yīng)標(biāo)注。

要求：在同一燒杯中，電極與溶液含相同的金屬元素。

銅片為電極之一，CuSO4(aq)為電解質(zhì)溶液，只在一個(gè)燒杯中組裝原電池乙，工作一段時(shí)間后，可觀察到負(fù)極     。

根據(jù)犧牲陽極的陰極保護(hù)法原理，為減緩電解質(zhì)溶液中鐵片的腐蝕，在（5）的材料中應(yīng)選     作陽極

Answer 1

（1）溶液變紅   （2分）

（2）2Cl— -2e— =Cl2↑ （2分）   Cl2+2Fe2+=2Cl—+2Fe3+  （2分）

（3）還原（2分）

（4）①0.2 （2分）   ②取少量陽極附近的溶液，滴在淀粉KI試紙上，試紙變藍(lán)（2分）    ③通過控制電壓，證實(shí)了產(chǎn)生Fe3＋的兩種原因都成立；通過控制電壓，驗(yàn)證了Fe2＋先于Cl－放電（2分）

（5）(裝置圖如下) （2分）；電極逐漸溶解；（2分） Zn（2分）