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 |
陽極現(xiàn)象 |
Ⅰ |
1.5V |
5.52 |
無氣泡產(chǎn)生;電極表面有銀灰色金屬析出 |
無氣泡產(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 |
Ⅱ |
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 |
無氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)淀粉碘化鉀不變藍(lán);取陽極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅 |
(1)0.1mol/LFeCl
2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FeCl
2溶液時(shí),陽極放電的微??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)e
2+放電而Cl
-沒有放電?!癋e
2+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)e
3+的產(chǎn)生可能有兩種途徑。
途徑1:Fe
2+在陽極放電產(chǎn)生Fe
3+。
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Fe
3+。
(5)Ⅰ中雖未檢測(cè)出Cl
2,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,觀察陽極處是否有氣泡產(chǎn)生,濕潤(rùn)的淀粉碘化鉀是否變藍(lán)
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