某研究小组探究电解FeCl
2溶液的电极反应产物

(1)配制1mol•L
-1FeCl
2溶液,测得pH=4.91,原因______(用离子方程式表示)。从化合价角度分析, Fe
2+具有________。
(2)该小组同学预测电解FeCl
2溶液两极的现象:阳极有黄绿色气体产生,阴极有无色气体产生。
该小组同学用右图装置电解1mol•L
-1FeCl
2溶液:
①取少量银灰色固体洗涤后,加稀H
2SO
4有气泡产生,再向溶液中加入________(试剂和现象),证明该固体为Fe。
②该小组同学进一步分析红褐色固体产生的原因,甲同学认为________;乙同学认为2Cl
- - 2e
- = Cl
2↑,Cl
2可氧化Fe
2+最终生成Fe(OH)
3 。
为证实结论,设计方案如下:用实验Ⅰ的装置和1.5v 电压,电解酸化(pH=4.91)的_______,通电5分钟后,阳极无明显现象,证实乙同学的推论不正确。丙同学认为仍不严谨,原因是产生的气体溶于水,继续实验________(操作和现象),进一步证实了乙同学的推论不正确。
(3)该小组同学进一步探究电解1mol•L
-1FeCl
2溶液电极产物的影响因素。
实验
| 条件
| 操作及现象
|
电压
| pH
| 阳极
| 阴极
|
Ⅰ
| 1.5v
| 4.91
| 无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,5分钟后电极表面析出红褐色固体
| 无气泡产生,4分钟后电极表面有银灰色金属状固体附着
|
Ⅱ
| 1.5v
| 2.38
| 无气泡产生,溶液出现少量浑浊,滴加KSCN溶液变红色
| 无气泡产生,电极表面有银灰色金属状固体附着
|
Ⅲ
| 1.5v
| 1.00
| 无气泡产生,溶液无浑浊现象,滴加KSCN溶液变红色
| 有气泡产生,无固体附着
|
Ⅳ
| 3.0v
| 4.91
| 无气泡产生,溶液逐渐变浑浊,3分钟后电极表面有红褐色固体产生
| 极少量气泡产生,1分钟出现镀层金属
|
Ⅴ
| 6.0v
| 4.91
| 有气泡产生,遇湿润的淀粉碘化钾试纸变蓝。溶液逐渐变浑浊
| 大量气泡产生,迅速出现镀层金属
|
①对比实验Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ可以得出结论:
阳极Fe
2+放电时,酸性较强主要生成Fe
3+; 酸性较弱主要生成Fe(OH)
3 。阴极________。
②对比实验Ⅰ、Ⅳ、Ⅴ可以得出结论:
增大电压,不仅可以改变离子的放电能力,也可以________。
(4)综合分析上述实验,电解过程中电极反应的产物与________有关 。