Question

18．由于Fe（OH）₂極易被氧化，所以實(shí)驗(yàn)室很難用亞鐵鹽溶液與燒堿溶液反應(yīng)制得Fe（OH）₂白色沉淀．若用如圖所示實(shí)驗(yàn)裝置，則可制得純凈的Fe（OH）₂白色沉淀．已知兩極材料分別為石墨和鐵：
（1）a極材料為Fe，電極反應(yīng)式為Fe-2e^-=Fe²⁺．
（2）電解液d可以是C，則白色沉淀在電極上生成；電解液d也可以是B，則白色沉淀在兩極間的溶液中生成．
A．純水                 B．NaCl溶液
C．NaOH溶液         D．KNO₃溶液
（3）液體c為苯，其作用是隔絕空氣，防止產(chǎn)物被氧化，在加入苯之前，對(duì)d溶液進(jìn)行加熱處理的目的是趕盡溶液中的氧氣．
（4）為了在短時(shí)間內(nèi)看到白色沉淀，可以采取的措施是BC．
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(shí)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)象為白色沉淀迅速變?yōu)榛揖G色，最后變?yōu)榧t褐色．

Answer 1

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；加熱溶液可以排除溶液中溶解的氧氣；
（4）短時(shí)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(shí)，電解的是H₂O，生成的O₂會(huì)將Fe（OH）₂氧化．

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KNO₃溶液，則b極會(huì)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；加熱溶液可以排除溶液中溶解的氧氣；
故答案為：隔絕空氣，防止產(chǎn)物被氧化；趕盡溶液中的氧氣；
（4）短時(shí)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(shí)，電解方程式是2H₂O$\frac{\underline{\;通電\;}}{\;}$2H₂↑+O₂↑，生成的O₂會(huì)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．

點(diǎn)評(píng) 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(shí)驗(yàn)中防止氫氧化亞鐵被氧化，題目難度不大．