Question

19．工業上用電解NaOH濃溶液的方法制備Na₂FeO₄，其工作原理如圖所示．下列說法正確的是（　　）

• A． 電解時，鐵棒連接電源的負極
• B． 鐵棒的電極反應式為Fe+6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O
• C． 若Ⅲ區生成1mol Na₂FeO₄，Ⅰ區將生成67.2L H₂
• D． 電解總反應的離子方程式為Fe+2OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑

Answer 1

分析 由工作原理示意圖可知，鐵失電子生成高鐵酸鈉，水獲得電子生成氫氣，則鐵作陽極，Cu作陰極，陽極電極方程式為：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，陰極電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，Ⅱ室中鈉離子經過陽離子交換膜進入I室，Ⅱ室中OH^-離子經過陰離子交換膜進入Ⅲ室．

解答 解：A．由工作原理示意圖可知，鐵失電子生成高鐵酸鈉，水獲得電子生成氫氣，則鐵作陽極，Cu作陰極，電解時，鐵棒連接電源的正極，故A錯誤；
B．陽極是鐵失電子生成高鐵酸鈉，陽極電極方程式為：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故B正確；
C．陽極電極方程式為：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，若Ⅲ區生成1mol Na₂FeO₄，則轉移電子為6mol，陰極電極方程式為2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，可知陰極生成氫氣為3mol，但氫氣不一定是標況下，故氫氣體積不一定是67.2L，故C錯誤；
D．電解總反應的離子方程式為：Fe+2OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;電解\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑，故D正確，
故選：BD．

點評 本題考查了電解原理，正確判斷陰陽極及發生的反應是解本題關鍵，易錯選項是C，注意氣體摩爾體積的適用范圍和條件．