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菁優(yōu)網(wǎng)某研究小組探究電解FeCl2溶液的電極反應(yīng)產(chǎn)物
(1)配制1mol?L-1FeCl2溶液,測得pH=4.91,從化合價角度分析,F(xiàn)e2+具有的性質(zhì)
氧化性和還原性
氧化性和還原性

(2)該小組同學(xué)預(yù)測電解FeCl2溶液兩極的現(xiàn)象:陽極有黃綠色氣體產(chǎn)生,陰極有無色氣體產(chǎn)生。該小組同學(xué)用如圖裝置電解1mol?L-1FeCl2溶液:
實驗 條件 操作及現(xiàn)象
電壓 pH 陽極 陰極
1.5v 4.91 無氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變渾濁,5分鐘后電極表面析出紅褐色固體 無氣泡產(chǎn)生,4分鐘后電極表面有銀灰色金屬狀固體附著
①取少量銀灰色固體洗滌后,加稀H2SO4有氣泡產(chǎn)生,再向溶液中加入
K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀
(試劑和現(xiàn)象),證明該固體為Fe。
②該小組同學(xué)分析紅褐色固體產(chǎn)生的原因,甲同學(xué)認(rèn)為2Cl--2e-=Cl2↑,Cl2可氧化Fe2+最終生成Fe(OH)3,乙同學(xué)認(rèn)為
Fe2+-e-=Fe3+,鐵離子最終生成Fe(OH)3
Fe2+-e-=Fe3+,鐵離子最終生成Fe(OH)3
。
(3)該小組同學(xué)進一步探究電解1mol?L-1FeCl2溶液電極產(chǎn)物的影響因素。
實驗 條件 操作及現(xiàn)象
電壓 pH 陽極 陰極
1.5v 2.38 無氣泡產(chǎn)生,溶液出現(xiàn)少量渾濁,滴加KSCN溶液變紅色 無氣泡產(chǎn)生,電極表面有銀灰色金屬狀固體附著
1.5v 1.00 無氣泡產(chǎn)生,溶液無渾濁現(xiàn)象,滴加KSCN溶液變紅色 有氣泡產(chǎn)生,無固體附著
3.0v 4.91 無氣泡產(chǎn)生,溶液逐漸變渾濁,3分鐘后電極表面有紅褐色固體產(chǎn)生 極少量氣泡產(chǎn)生,1分鐘出現(xiàn)鍍層金屬
6.0v 4.91 有氣泡產(chǎn)生,遇濕潤的淀粉碘化鉀試紙變藍(lán)。溶液逐漸變渾濁 大量氣泡產(chǎn)生,迅速出現(xiàn)鍍層金屬
①寫出實驗Ⅲ中電解FeCl2溶液的離子反應(yīng)方程式
2
F
e
2
+
+
2
H
+
通電
2
F
e
3
+
+
H
2
2
F
e
2
+
+
2
H
+
通電
2
F
e
3
+
+
H
2
。
②對比實驗Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以得出結(jié)論:陽極:Fe2+放電時,酸性較強主要生成Fe3+;酸性較弱主要生成Fe(OH)3;陰極:
酸性較強時,H+放電,酸性較弱時,F(xiàn)e2+放電
酸性較強時,H+放電,酸性較弱時,F(xiàn)e2+放電
。
③對比實驗Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ可以得出結(jié)論:增大電壓,不僅可以改變離子的放電能力,也可以
改變電極反應(yīng)的速率
改變電極反應(yīng)的速率
。
(4)綜合分析上述實驗,電解過程中電極反應(yīng)的產(chǎn)物與
電解質(zhì)溶液的酸堿性、電源電壓
電解質(zhì)溶液的酸堿性、電源電壓
有關(guān)。
【考點】電解原理
【答案】氧化性和還原性;K3[Fe(CN)6]溶液出現(xiàn)藍(lán)色沉淀;Fe2+-e-=Fe3+,鐵離子最終生成Fe(OH)3;
2
F
e
2
+
+
2
H
+
通電
2
F
e
3
+
+
H
2
;酸性較強時,H+放電,酸性較弱時,F(xiàn)e2+放電;改變電極反應(yīng)的速率;電解質(zhì)溶液的酸堿性、電源電壓
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/8/7 8:0:9組卷:18引用:2難度:0.6
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    實驗裝置 實驗現(xiàn)象
     菁優(yōu)網(wǎng) 通電前:溶液呈綠色,顯酸性;
    通電后:a極析出紅色固體,電極附近的液體變?yōu)樽睾谏?;b極產(chǎn)生有刺激性氣味的氣體,電極附近的溶液酸性增強。
    已知:Cu+Cu2++2Cl-=2CuCl↓(白色);Cu(NH32+為無色,Cu(NH342+為藍(lán)色
    (1)a極析出紅色固體的反應(yīng)式
     
    。
    (2)分析電解后b極附近溶液酸性增強的原因。
    ①甲同學(xué)認(rèn)為是H2O在陽極放電造成的。通過檢驗電解產(chǎn)物不存在
     
    (填化學(xué)式),證實甲同學(xué)觀點不成立。
    ②乙同學(xué)認(rèn)為是Cl-在陽極放電造成的,產(chǎn)生Cl2后發(fā)生反應(yīng):
     
    ,導(dǎo)致溶液顯酸性。實驗證實乙同學(xué)的觀點正確,所選試劑及現(xiàn)象是
     
    。
    可選試劑:AgNO3溶液、品紅溶液、Mg條
    (3)探究棕黑色物質(zhì)的成分。查閱資料后提出假設(shè):
    Ⅰ.電解析出銅的速率快,形成黑色的納米銅
    Ⅱ.發(fā)生反應(yīng):Cu2++Cu++4Cl-+H2O?[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-(棕黑色)
    取棕黑色液體進行以下實驗:
    菁優(yōu)網(wǎng)
    ①無色溶液放置一段時間后變藍(lán)的原因是
     
    (用離子方程式表示)。
    ②實驗證實了棕黑色物質(zhì)中含有[Cu(Ⅱ)Cu(Ⅰ)Cl4(H2O)]-。分析棕黑色液體加水產(chǎn)生白色沉淀的可能原因(寫出一點):
     
    。
    ③丙同學(xué)根據(jù)“淺紅棕色氣體”的現(xiàn)象,判斷棕黑色物質(zhì)中含有納米銅。丙同學(xué)的分析是否合理,請說明理由
     
    。
    發(fā)布:2024/9/16 0:0:8組卷:2引用:1難度:0.5
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