某課外小組研究電解原理中,探究電壓對電極反應(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 |
電壓/V |
陽極現(xiàn)象 |
檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物 |
ⅰ |
x≥a |
電極附近出現(xiàn)黃色,有氣泡產(chǎn)生 |
有Fe3+、有Cl2 |
ⅱ |
a>x≥b |
電極附近出現(xiàn)黃色,無氣泡產(chǎn)生 |
有Fe3+、無Cl2 |
ⅲ |
b>x>0 |
無明顯現(xiàn)象 |
無Fe3+、無Cl2 |
(1)ⅰ中,F(xiàn)e
3+產(chǎn)生的原因可能是Cl
-在陽極放電,生成的Cl
2將Fe
2+氧化,寫出Cl
-在陽極放電的電極反應(yīng)
2Cl--2e-=Cl2↑
2Cl--2e-=Cl2↑
。
(2)由ⅱ推測,F(xiàn)e
3+產(chǎn)生的原因還可能是Fe
2+在陽極放電,原因是Fe
2+具有
還原
還原
性(填“氧化”或“還原”)。
(3)ⅱ中雖未檢測出Cl
2,但Cl
-在陽極是否放電仍需進(jìn)一步驗(yàn)證,電解pH=1的NaCl溶液做對照實(shí)驗(yàn),記錄如下:
序號 |
電壓/V |
陽極現(xiàn)象 |
檢驗(yàn)陽極產(chǎn)物 |
ⅳ |
a>x≥c |
無明顯現(xiàn)象 |
有Cl2 |
ⅴ |
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Cl
2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
淀粉碘化鉀
試紙上,試紙
變藍(lán)
變藍(lán)
證明生成氯氣,否則無氯氣生成。
③與ⅱ相比,可以得出以下結(jié)論:
pH=1的0.1mol/LFeCl
2溶液,電壓≥cV時,Cl
-才能在陽極放電產(chǎn)生Cl
2;
pH=1的0.1mol/LFeCl
2溶液,電壓c>x≥b V時,陽極的電極反應(yīng)為
Fe2+-e-═Fe3+
Fe2+-e-═Fe3+
。