某研究小組探究不同條件對電解FeCl2溶液微粒放電能力的影響。配制0.1mol/LFeCl2溶液,設(shè)計如圖所示的實驗裝置進行電解,實驗記錄如下:
序號 | 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,濕潤淀粉碘化鉀不變藍;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,濕潤淀粉碘化鉀不變藍;取陽極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅 |
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+
Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+
。(2)預(yù)測電解FeCl2溶液時,陽極放電的微??赡苁?
Fe2+
Fe2+
。(3)分析陰極實驗現(xiàn)象
①實驗Ⅰ中,陰極的電極反應(yīng)是
Fe2++2e-=Fe
Fe2++2e-=Fe
。②對比實驗Ⅰ、Ⅱ陰極現(xiàn)象,可以得出的結(jié)論是
pH較大時溶液中氫離子濃度小,此時Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時溶液中氫離子濃度大,此時H+優(yōu)先于Fe2+得電子
pH較大時溶液中氫離子濃度小,此時Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時溶液中氫離子濃度大,此時H+優(yōu)先于Fe2+得電子
。(4)分析陽極實驗現(xiàn)象
①甲同學得出結(jié)論:實驗Ⅰ、Ⅱ條件下,F(xiàn)e2+放電而Cl-沒有放電?!癋e2+放電”的實驗證據(jù)是
實驗Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實驗Ⅱ中取陽極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅
實驗Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實驗Ⅱ中取陽極附近溶液,滴加KSCN溶液變紅
。②乙同學認為僅由實驗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中雖未檢測出Cl2,但Cl-在實驗Ⅰ條件下是否放電仍需進一步證明。小組設(shè)計實驗Ⅰ的對照實驗完成驗證,該實驗方案是
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,濕潤的淀粉碘化鉀是否變藍
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,濕潤的淀粉碘化鉀是否變藍
。【考點】電解原理.
【答案】Fe2++2H2O?Fe(OH)2+2H+;Fe2+;Fe2++2e-=Fe;pH較大時溶液中氫離子濃度小,此時Fe2+優(yōu)先于H+得電子,pH較小時溶液中氫離子濃度大,此時H+優(yōu)先于Fe2+得電子;實驗Ⅰ中電極表面逐漸析出紅褐色沉淀為Fe(OH)3,實驗Ⅱ中取陽極附近溶液,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,觀察陽極處是否有氣泡產(chǎn)生,濕潤的淀粉碘化鉀是否變藍
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:33引用:1難度:0.6
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1.(NH4)2S2O8電化學循環(huán)氧化法可用于廢水中苯酚的降解,示意圖如圖。
(1)(NH4)2S2O8的電解法制備。
已知:電解效率η的定義為η(B)=×100%。n(生成B所用的電子)n(通過電極的電子)
①電極b是
②生成S2的電極反應(yīng)式是O2-8
③向陽極室和陰極室各加入100mL溶液。制備S2的同時,還在電極b表面收集到2.5×10-4mol氣體,氣體是O2-8)為80%,不考慮其他副反應(yīng),則制備的(NH4)2S2O8的物質(zhì)的量濃度為O2-8
(2)苯酚的降解
已知:?具有強氧化性,F(xiàn)e2+性度較高時會導(dǎo)致SO-4?猝滅。S2SO-4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),過程為:O2-8
i.S2+Fe2+═O2-8+SO2-4?+Fe3+SO-4
ii.?將苯酚氧化SO-4
①?氧化苯酚的離子方程式是SO-4
②將電解得到的含S2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,測得在相同時間內(nèi),不同條件下苯酚的降解率如圖。O2-8
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)苯酚殘留量的測定
已知:電解中轉(zhuǎn)移1mol電子所消耗的電量為F庫侖。
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),當苯酚完全反應(yīng)時,消耗的電量為a庫侖,則樣品中苯酚的含量為發(fā)布:2024/12/30 11:30:1組卷:140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、
,再利用電解法將上述吸收液中的HNO2轉(zhuǎn)化為無毒物質(zhì),同時生成Ce4+,其原理如圖所示。下列說法正確的是( )NO-3A.H+由右室進入左室 B.Ce4+從電解槽的c口流出,且可循環(huán)使用 C.陰極的電極反應(yīng)式:2HNO2+6H++6e-═N2↑+4H2O D.若用甲烷燃料電池作為電源,當消耗標準狀況下33.6L甲烷時,理論上可轉(zhuǎn)化2mol HNO2 發(fā)布:2025/1/6 7:30:5組卷:129引用:7難度:0.7 -
3.如圖所示,某同學設(shè)計一個甲醚(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為陽離子交換膜。
(1)通入氧氣的電極為
(2)鐵電極為
(3)反應(yīng)一段時間后,乙裝置中生成NaOH主要在
(4)如果粗銅中含有鋅、銀等雜質(zhì),丙裝置中陽極上電極反應(yīng)式為發(fā)布:2025/1/3 8:0:1組卷:6引用:1難度:0.6
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