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某課外小組進(jìn)一步研究電解原理,實(shí)驗(yàn)記錄如下:
實(shí)驗(yàn)Ⅰ.探究電解質(zhì)溶液中電極材料(Fe)是否參與放電氣球如圖所示進(jìn)行實(shí)驗(yàn),兩極均為石墨,溶液為煮沸過的飽和NaCl溶液,滴加2~3滴酚酞,U型管底部放一個(gè)鐵釘,電解一段時(shí)間,a、b、d處均有氣體生成,b處和d處變紅。
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(1)結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象回答下列問題
①結(jié)合電極反應(yīng)解釋b處酚酞變紅的原因
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性
2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性
。
②寫出c處的電極反應(yīng)
Fe-2e-=Fe2+
Fe-2e-=Fe2+
。
實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn):電解質(zhì)溶液中的鐵釘參與放電
實(shí)驗(yàn)Ⅱ.探究電壓對(duì)電極反應(yīng)的影響
某同學(xué)使用石墨電極,在不同電壓(x)下電解pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,實(shí)驗(yàn)記錄如下(a、b、c代表電壓值,a>c>b):
序號(hào) 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
x≥a 電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、有Cl2
a>x≥b 電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生 有Fe3+、無Cl2
b>x>0 無明顯現(xiàn)象 無Fe3+、無Cl2
(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)的方程式:
2Cl--2e-=Cl2
2Cl--2e-=Cl2

(3)由ⅱ推測(cè),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
還原
還原
性(填“氧化”或“還原”)。
(4)ⅱ中雖未檢測(cè)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(duì)照實(shí)驗(yàn),記錄如下:
序號(hào) 電壓/V 陽極現(xiàn)象 檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物
a>x≥c 無明顯現(xiàn)象 有Cl2
c>x≥b 無明顯現(xiàn)象 無Cl2
①NaCl溶液的濃度是
0.2
0.2
mol/L。
②ⅳ中檢測(cè)Cl2的實(shí)驗(yàn)方法是:取少量陽極附近的溶液,
滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)
滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán)
,證明生成氯氣。
③與ⅱ相比,得出的結(jié)論
pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
(寫出兩點(diǎn))。

【考點(diǎn)】電解原理
【答案】2H2O+2e-=H2↑+2OH-,水電離產(chǎn)生的H+放電促進(jìn)水的電離,溶液顯堿性;Fe-2e-=Fe2+;2Cl--2e-=Cl2↑;還原;0.2;滴在淀粉碘化鉀試紙上,試紙變藍(lán);pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓≥cV時(shí),Cl-才可能在陽極放電生成的Cl2;pH=1的0.1mol/LFeCl2溶液,當(dāng)電壓c>x≥b時(shí),陽極的電極反應(yīng)為Fe2+-e-=Fe3+
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:21引用:2難度:0.6
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