Question

由于Fe（OH）₂ 極易被氧化；所以實驗室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿反應(yīng)制得白色純凈的Fe（OH）₂沉淀．若用圖所示實驗裝置則可制得純凈的Fe（OH）₂沉淀．兩極材料分別為石墨和鐵．
（1）a電極材料為

 

，其電極反應(yīng)式為

 

．
（2）電解液d可以是

 

，則白色沉淀在電極上生成；也可以是

 

，則白色沉淀在兩極之間的溶液中生成．（填字母代號）
A．純水B．NaCl溶液C．NaOH溶液D．CuCl₂溶液
（3）液體c為苯，其作用是：

 

；在加入苯之前，對d溶液進行加熱煮沸處理的目的是：

 

（4）為了在短時間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是

 

．
A．改用稀硫酸做電解液B．適當(dāng)增大電源電壓C．適當(dāng)縮小兩電極間距離D．適當(dāng)降低電解液溫度
（5）若d改為Na₂SO₄溶液，當(dāng)電解一段時間，看到白色沉淀后，再反接電源，繼續(xù)電解，除了電極上看到氣泡外，另一明顯現(xiàn)象為：

 

寫出反接后兩極的電極反應(yīng)式：
陽極：

 

陰極：

 

．

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）制純凈的Fe（OH）₂沉淀，則Fe為陽極，失去電子，a與電源正極相連，則a為陽極；
（2）純水導(dǎo)電性太差，影響物質(zhì)的制備，而NaCl、NaOH溶液中氫離子放電，可生成Fe（OH）₂沉淀，電解液為CuCl₂溶液，發(fā)生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化；對d溶液進行加熱煮沸處理的目的是排盡溶液中的氧氣，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
（4）短時間內(nèi)看到白色沉淀，增大反應(yīng)的速率即可；
（5）反接電源時，電解的是H₂O，生成的O₂會將Fe（OH）₂氧化，根據(jù)電解水來書寫電極反應(yīng)式．

解答： 解：（1）制純凈的Fe（OH）₂沉淀，則Fe為陽極，失去電子，a與電源正極相連，則a為陽極，發(fā)生的電極反應(yīng)為Fe-2e^-=Fe²⁺，
故答案為：Fe；Fe-2e^-=Fe²⁺；
（2）純水導(dǎo)電性太差，影響物質(zhì)的制備，而NaCl、NaOH溶液中氫離子放電，可生成Fe（OH）₂沉淀，若白色沉淀在電極上生成，則電解液d是氫氧化鈉，若白色沉淀在兩極之間的溶液中生成，則電解液d是氯化鈉溶液，但是若電解液為CuCl₂溶液，發(fā)生Fe+CuCl₂=Cu+FeCl₂，則不會出現(xiàn)白色沉淀，故答案為：C；B；
（3）苯的密度水的小，不溶于水，可隔絕空氣，防止氫氧化亞鐵被氧化，對d溶液進行加熱煮沸處理的目的是排盡溶液中的氧氣，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
故答案為：隔絕空氣防止氫氧化亞鐵被氧化；排盡溶液中的氧氣，防止生成Fe（OH）₂在溶液中氧化；
（4）短時間內(nèi)看到白色沉淀，適當(dāng)增大電源電壓、適當(dāng)縮小兩電極間距離可增大反應(yīng)的速率，而改用稀硫酸不能生成沉淀，降低溫度反應(yīng)速率減慢，故答案為：BC；
（5）反接電源時，電解方程式是2H₂O

通電  .

2H₂↑+O₂↑，陽極反應(yīng)為：2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺；陰極為：2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-，生成的O₂會將Fe（OH）₂氧化，其現(xiàn)象是白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最終變?yōu)榧t褐色，故答案為：白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色；2H₂O-4e^-═O₂↑+4H⁺；2H₂O+2e^-═H₂↑+2OH^-．

點評：本題考查氫氧化亞鐵的制備和電解原理，明確電解原理及Fe為陽極是解答本題的關(guān)鍵，注意實驗中防止氫氧化亞鐵被氧化，題目難度不大．