电解氯化亚铁溶液，在阳极放电的是亚铁离子优先还是氯离子优先？
时间:2015-06-18 10:28 来源:未知 作者:张县 点击:次 所属专题： 放电顺序 电解原理
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2014年北京高考题
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 |
| I | x≥a | 电极附近出现黄色，有气泡产生 | 有Fe3+、有Cl2 |
| II | a＞x≥b | 电极附近出现黄色，无气泡产生 | 有Fe3+、无Cl2 |
| III | b＞x＞0 | 无明显变化 | 无Fe3+、无Cl2 |
(1)用KSCN溶液检验出Fe3＋的现象是_______。
(2)I中，Fe2＋产生的原因可能是Cl－在阳极放电，生成的Cl2将Fe2＋氧化。写出有关反应的方程式_____。
(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中虽未检测出Cl2，但Cl－在阳极是否放电仍需进一步验证。电解pH=1的NaCl溶液做对照实验，记录如下：
| 序号 | 电压/V | 阳极现象 | 检验阳极产物 |
| IV | a＞x≥c | 无明显变化 | 有Cl2 |
| V | c＞x≥b | 无明显变化 | 无Cl2 |
①NaCl溶液的浓度是________mol/L。
②IV中检测Cl2的实验方法:____________________。
③与II对比，得出的结论(写出两点)：___________________。
答案：
| （1）溶液变为血红色 （2）2Cl--2e-=Cl2↑；2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-； （3）还原 （4）①0.2 ②取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，试纸变蓝 ③通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电 |
试题分析： （1）铁离子与KSCN反应生成血红色络合物，故现象为溶液变为血红色； （2）Cl-在阳极放电，电解反应式为2Cl--2e-=Cl2↑，生成的氯气氧化Fe2+为Fe3+，方程式为：2Fe2++Cl2=2Fe3++2Cl-；（3）因为阳极产物无Cl2，又Fe2+具有还原性，故也可能是Fe2+在阳极放电，被氧化为Fe3+； （4）①因为为对比实验，故Cl-浓度应与电解FeCl2的相同，即为0.1mol/L ×2=0.2mol/L； ②检测氯气可以用淀粉碘化钾试纸，可取少量阳极附近的溶液，滴在淀粉KI试纸上，若试纸变蓝色，则说明有氯气存在； ③与II对比可知，IV中电解氯化亚铁时，电压较大a＞x≥c时，氯离子放电产生氯气，即说明Fe3+可能是由氯气氧化亚铁离子得到；电压较小c＞x≥b时，氯离子不放电，即还原性Fe2+＞Cl-，同时也说明了铁离子也可能是由亚铁离子直接放电得到的。故结论为：①通过控制电压，证实了产生Fe3+的两种原因都成立；②通过控制电压，验证了Fe2+先于Cl-放电。 |
总结： 电压大，离子迁移主要的，阴离子迁移到阳极放电； 电压小，离子迁移量小，附近有亚铁离子和氯离子，由于亚铁离子的还原性大于氯离子，即亚铁离子放电。
(责任编辑：化学自习室)
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