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某研究小組探究不同條件對(duì)電解FeCl2溶液微粒放電能力的影響。配制0.1mol/LFeCl2溶液,設(shè)計(jì)如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行電解,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
序號(hào) 電壓 pH 陰極現(xiàn)象 陽(yáng)極現(xiàn)象
1.5V 5.52 無(wú)氣泡產(chǎn)生;電極表面有銀灰色金屬析出 無(wú)氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)淀粉碘化鉀不變藍(lán);電極表面逐漸析出紅褐色沉淀
1.5V -0.5 有氣泡產(chǎn)生;電極表面有極少量銀灰色金屬析出 無(wú)氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)淀粉碘化鉀不變藍(lán);取陽(yáng)極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅
(1)0.1mol/LFeCl2溶液pH=5.52,用離子方程式表示其顯酸性的原因
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+

(2)預(yù)測(cè)電解FeCl2溶液時(shí),陽(yáng)極放電的微??赡苁?
Fe2+
Fe2+
。
(3)分析陰極實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①實(shí)驗(yàn)Ⅰ中,陰極的電極反應(yīng)是
Fe2++2e-=Fe
Fe2++2e-=Fe
。
②對(duì)比實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ陰極現(xiàn)象,可以得出的結(jié)論是
pH較大時(shí)溶液中氫離子濃度小,此時(shí)Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時(shí)溶液中氫離子濃度大,此時(shí)H+優(yōu)先于Fe2+得電子
pH較大時(shí)溶液中氫離子濃度小,此時(shí)Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時(shí)溶液中氫離子濃度大,此時(shí)H+優(yōu)先于Fe2+得電子
。
(4)分析陽(yáng)極實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象
①甲同學(xué)得出結(jié)論:實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ條件下,F(xiàn)e2+放電而Cl-沒(méi)有放電。“Fe2+放電”的實(shí)驗(yàn)證據(jù)是
實(shí)驗(yàn)Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取陽(yáng)極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅
實(shí)驗(yàn)Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取陽(yáng)極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅
。
②乙同學(xué)認(rèn)為僅由實(shí)驗(yàn)Ⅰ、Ⅱ不能得出此結(jié)論,并提出Cl-可能放電,F(xiàn)e3+的產(chǎn)生可能有兩種途徑。
途徑1:Fe2+在陽(yáng)極放電產(chǎn)生Fe3+
途徑2:
氯離子先失電子生成氯氣,氯氣再將Fe2+氧化
氯離子先失電子生成氯氣,氯氣再將Fe2+氧化
產(chǎn)生Fe3+。
(5)Ⅰ中雖未檢測(cè)出Cl2,但Cl-在實(shí)驗(yàn)Ⅰ條件下是否放電仍需進(jìn)一步證明。小組設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)Ⅰ的對(duì)照實(shí)驗(yàn)完成驗(yàn)證,該實(shí)驗(yàn)方案是
在1.5V的電壓、pH=5.52的情況下,電解0.2mol/L的NaCl溶液,觀察陽(yáng)極處是否有氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀是否變藍(lán)
在1.5V的電壓、pH=5.52的情況下,電解0.2mol/L的NaCl溶液,觀察陽(yáng)極處是否有氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀是否變藍(lán)
。

【考點(diǎn)】電解原理
【答案】Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+;Fe2+;Fe2++2e-=Fe;pH較大時(shí)溶液中氫離子濃度小,此時(shí)Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時(shí)溶液中氫離子濃度大,此時(shí)H+優(yōu)先于Fe2+得電子;實(shí)驗(yàn)Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實(shí)驗(yàn)Ⅱ中取陽(yáng)極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅;氯離子先失電子生成氯氣,氯氣再將Fe2+氧化;在1.5V的電壓、pH=5.52的情況下,電解0.2mol/L的NaCl溶液,觀察陽(yáng)極處是否有氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀是否變藍(lán)
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:1難度:0.6
相似題
  • 1.(NH42S2O8電化學(xué)循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。

    (1)(NH42S2O8的電解法制備。
    已知:電解效率η的定義為η(B)=
    n
    生成
    B
    所用的電子
    n
    通過(guò)電極的電子
    ×100%。
    ①電極b是
     
    極。
    ②生成S2
    O
    2
    -
    8
     的電極反應(yīng)式是
     
    。
    ③向陽(yáng)極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2
    O
    2
    -
    8
    的同時(shí),還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是
     
    。經(jīng)測(cè)定η(S2
    O
    2
    -
    8
    )為80%,不考慮其他副反應(yīng),則制備的(NH42S2O8的物質(zhì)的量濃度為
     
    mol/L。
    (2)苯酚的降解
    已知:
    SO
    -
    4
    ?具有強(qiáng)氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時(shí)會(huì)導(dǎo)致
    SO
    -
    4
    ?猝滅。S2
    O
    2
    -
    8
    可將苯酚氧化為CO2,但反應(yīng)速率較慢。加入Fe2+可加快反應(yīng),過(guò)程為:
    i.S2
    O
    2
    -
    8
    +Fe2+
    SO
    2
    -
    4
    +
    SO
    -
    4
    ?+Fe3+
    ii.
    SO
    -
    4
    ?將苯酚氧化
    SO
    -
    4
    ?氧化苯酚的離子方程式是
     

    ②將電解得到的含S2
    O
    2
    -
    8
    溶液稀釋后加入苯酚處理器,調(diào)節(jié)溶液總體積為1L,pH=1,測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。

    用等物質(zhì)的量的鐵粉代替FeSO4,可明顯提高苯酚的降解率,主要原因是
     
    。
    (3)苯酚殘留量的測(cè)定
    已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫(kù)侖。
    取處理后的水樣100mL,酸化后加入KBr溶液,通電。電解產(chǎn)生的Br2全部與苯酚反應(yīng),當(dāng)苯酚完全反應(yīng)時(shí),消耗的電量為a庫(kù)侖,則樣品中苯酚的含量為
     
    g/L。(苯酚的摩爾質(zhì)量:94g/mol)

    發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:150引用:2難度:0.4
  • 2.鈰(Ce)是鑭系金屬元素??諝馕廴疚颪O通常用含Ce4+的溶液吸收,生成HNO2、
    NO
    -
    3
    ,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無(wú)毒物質(zhì),同時(shí)生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說(shuō)法正確的是(  )

    發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7
  • 3.如圖所示,某同學(xué)設(shè)計(jì)一個(gè)甲醚(CH3OCH3)燃料電池并探究氯堿工業(yè)原理和粗銅的精煉原理,其中乙裝置中X為陽(yáng)離子交換膜。

    (1)通入氧氣的電極為
     
    極,寫(xiě)出負(fù)極電極反應(yīng)式
     
    。
    (2)鐵電極為
     
    極,石墨電極(C)的電極反應(yīng)式為
     

    (3)反應(yīng)一段時(shí)間后,乙裝置中生成NaOH主要在
     
    (填“鐵極”或“石墨極”)區(qū)。
    (4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽(yáng)極上電極反應(yīng)式為
     
    ,反應(yīng)一段時(shí)間,硫酸銅溶液濃度將
     
    (填“增大”、“減小”或“不變”)

    發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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