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深圳新东方整理:电化学之电解FeCl2溶液

2016-08-30 10:52

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编辑:新东方小编

  1.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的FeCl2溶液,研究废液再生机理。记录如下(a、b、c代表电压数值):

  (1)用KSCN检验出Fe3+的现象是_______________________。

  (2)I中,Fe3+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:

  ______________

  (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中虽未检验出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:

  ①NaCl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】(15分)(1)溶液变红

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

  (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

  【解析】这道题源于去年福建省、天津高考考查电解氯化亚铁溶液。它们给的标准答案是2Fe2+ + 2H+= 2Fe3+ + H2↑。

  当时我提出疑问:

  2013年高考福建化学中考查到了氯化亚铁溶液的电解(23题最后一问),同时天津高考化学第9题也有涉及,电解氯化亚铁溶液的电极反应是如何写的呢?

  解释一:阴极:2H++2e-===H2↑

  阳极:Fe2+-e-===Fe3+

  总反应为:2Fe2+ + 2H+==2Fe3+ + H2↑

  因为Fe2+的还原性强于Cl—,所以阳极Fe2+放电,变成Fe3+。

  解释二:阴极:2H++2e-===H2↑

  阳极:2Cl—-2e-=== Cl2↑

  2Fe2+ + Cl2 ===2Fe3+ + 2Cl—

  两个反应叠加得出阳极反应是Fe2+-e-===Fe3+

  因为阴离子流向阳极,阳极肯定是Cl—放电,生成Cl2,Cl2再氧化Fe2+变成Fe3+。

  虽然它们最后答案一样,其实本质不同,这两种不同的解释区别就在阳极是哪种离子放电,观点一认为是Fe2+,观点二认为是Cl—,答案是哪一个?你说呢?

  今年北京高考命题专家通过实验探究给出了答案:这两种离子的放电顺序与电压有关。电压较大时有Cl2产生,说明电压较大时Cl-放电;电压较小时没有Cl2产生,说明在电压较小的时候,Cl-没有放电,即Fe2+放电变为Fe3+。

教师介绍

深圳新东方优能中学老师:冯定山

教育背景:安徽师范大学硕士

教授课程:高中化学、初中数学

其他:在研究所做课题两年,对实验方面有较深的理解;读书和工作期间经常带课,积累了丰富的教学经验,能深入浅出的引导学生,将知识点特彻细致的传输给学生,让学生不但知其然,还知其所以然;授课有激情,能将知识点进行生活化式讲解,帮助学生更好去理解。

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