某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样*，实验过程如下。(1)实验1：用KCl作电解质，一定...

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某兴趣小组利用电解装置，探究“铁作阳极”时发生反应的多样*，实验过程如下。

(1)实验1：用KCl作电解质，一定电压下，按图1装置电解，现象如下：石墨电极上迅速产生无*气体，铁电极上无气体生成，铁逐渐溶解。5 min后U型管下部出现灰绿*固体，之后铁电极附近也出现灰绿*固体，10 min后断开K．按图2进行实验。

①石墨电极上的电极反应式是_____。

②确认灰绿*固体中含有Fe2+的实验现象是_____。

③灼烧晶体X，透过蓝*钴玻璃观察到火焰呈紫*。结合平衡移动原理，解释“试管i中析出白*晶体”的原因是_____。

(2)实验2：其他条件不变时，用图3装置重复实验，10 min后铁电极附近溶液依然澄清，断开K，按图4进行实验

①结合图1和图2装置中现象的差异说明盐桥的作用是_____。

②对比图2和图4的现象，解释实验1和2中阳极附近实验现象不同的原因是：_____。

(3)实验3：用KOH作电解质

用图1装置电解浓KOH溶液，观察到铁电极上立即有气体生成，附近溶液逐渐变为淡紫*()，没有沉淀产生。

①铁电极上OH-能够放电的原因是_____。

②阳极生成FeO的总电极反应式是_____。

③某同学推测生成的必要条件是浓碱环境，将图5中的实验方案补充完整，*实推测成立。试剂a：_____、现象b：_____。

(4)根据上述实验，“铁作阳极”时发生反应的多样*与_____有关。

【回答】

2H++2e-＝H2↑（或2H2O+2e-＝2OH-+H2↑）试管iii中生成蓝*沉淀，试管v中没有蓝*沉淀试管i中存在溶解平衡：KCl(s)⇌K+(aq)+Cl-(aq)，滴加12 mol/L的盐*，增大c(Cl-)，平衡逆向移动，析出KCl晶体阻碍OH-向阳极迁移，避免灰绿*固体生成本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，Fe2+在碱*条件下更容易被氧化为Fe3+ c(OH-)增大，反应速率加快（更容易放电） Fe﹣6e-+8OH-＝+4H2O 水紫*消失 OH-的浓度

【分析】

（1）①石墨电极是电解池的*极，电极上的电极反应是*离子得到电子发生还原反应生成*气；

②灰绿*固体用盐*溶解后的溶液中加入铁*化钾溶液生成蓝*蓝*沉淀，灰绿*悬浊液过滤后的溶液中加入铁*化钾溶液无蓝*沉淀生成；

③灼烧固体X透过蓝*钴玻璃观察到火焰为紫*，说明含钾元素，是因为试管i中存在溶解平衡：KCl（s）⇌K+ （aq）+Cl﹣（aq），滴加12mol/L的盐*，增大c（Cl﹣），平衡逆向移动；

（2）①盐桥中的*离子代替*氧根离子向阳极移动，避免*氧化亚铁的生成；

②依据实验Ⅰ中的vi、vii与ii～v中的实验现象比较可知，vii中加溶液入铁*化钾溶液后生成大量蓝*沉淀，说明在使用盐桥的实验条件下，铁在阳极区的产物为亚铁离子，vi中溶液中加入KSCN溶液后溶液呈浅红*；

II．KOH作电解质

（3）①*氧根离子浓度增大，反应速率加快，*氧根离子会放电生成氧气；

②阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化为FeO；

③推测生成FeO的必要条件是浓碱环境，只需要改变溶液碱*看是否仍然生成FeO；

（4）根据以上实验现象分析“铁作阳极”时影响反应产物的因素。

【详解】

（1）①石墨电极为*极，溶液中的*离子放电生成*气，电极反应式为：2H++2e﹣＝H2↑或2H2O+2e﹣＝2OH﹣+H2↑，故*为：2H++2e﹣＝H2↑（或2H2O+2e﹣＝2OH﹣+H2↑）；

②灰绿*固体用盐*溶解后的溶液中加入铁*化钾溶液，生成蓝*沉淀，灰绿*悬浊液过滤后的溶液中加入铁*化钾溶液，无蓝*沉淀生成，说明灰绿*悬浊液中含有Fe2+，故*为：试管iii中生成蓝*沉淀，试管v中没有蓝*沉淀；

③灼烧晶体X，透过蓝*钴玻璃观察到火焰呈紫*，说明含有钾元素，是因为试管i中存在溶解平衡：KCl（s）⇌K+（aq）+Cl﹣（aq），滴加12 mol/L的盐*，增大c（Cl﹣），平衡逆向移动，析出KCl晶体，白*晶体为*化钾晶体，故*为：试管i中存在溶解平衡：KCl（s）⇌K+（aq）+Cl﹣（aq），滴加12 mol/L的盐*，增大c（Cl﹣），平衡逆向移动，析出KCl晶体；

（2）①盐桥中的*离子代替*氧根离子向阳极移动，避免灰绿*固体生成，故*为：阻碍OH﹣向阳极迁移，避免灰绿*固体生成；

②根据实验I中vi、vii与ii～v中的现象比较可知，vii中加入铁*化钾溶液后生成大量蓝*沉淀，说明在使用盐桥的实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，vi中溶液在加入KSCN溶液后呈浅红*，说明Fe2+在碱*条件下更容易被氧化为Fe3+，故*为：本实验条件下铁在阳极区的产物主要为Fe2+，Fe2+在碱*条件下更容易被氧化为Fe3+；

（3）①c（OH﹣）增大，反应速率加快，使得铁电极上OH﹣能够放电，故*为：c（OH﹣）增大，反应速率加快（更容易放电）；

②阳极上生成的氧气能够将亚铁离子氧化生成FeO，反应的总电极反应式为：Fe﹣6e﹣+8OH﹣＝FeO+4H2O，故*为：Fe﹣6e﹣+8OH﹣＝FeO+4H2O；

③要推测生成FeO的必要条件是浓碱环境，只需要改变溶液的碱*，看是否仍然生成FeO即可，实验方案为：将淡紫*（FeO42﹣）溶液加入水中稀释，使溶液的碱*减弱，则发生反应4FeO+10H2O⇌4Fe（OH）3↓+8OH﹣+3O2↑，看到紫*消失，生成红褐*沉淀和无*气体，说明生成FeO的必要条件是浓碱环境，故*为：水；紫*消失；