Question

16．電化學在日常生活中用途廣泛，圖①是鎂-次氯酸鈉燃料電池，電池總反應為：Mg+ClO^-+H₂O═Cl^-+Mg（OH）₂↓，圖②是Cr₂O₇^2-的工業廢水的處理，下列說法正確的是（　　）

• A． 圖②中Cr₂O₇^2-離子向惰性電極移動，與該極附近的OH^-結合轉化成Cr（OH）₃除去
• B． 圖②的電解池中，有0.084 g陽極材料參與反應，陰極會有33.6 mL的氣體產生
• C． 圖①中發生的還原反應是：Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• D． 若圖①中3.6 g鎂溶解產生的電量用以圖②廢水處理，理論可產生10.7 g氫氧化鐵沉淀

Answer 1

分析 A．圖②中惰性電極為陰極；
B．圖②陽極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
C．該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發生氧化反應，負極反應為Mg-2e^-=Mg²⁺，電池反應式為Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正極上次氯酸根離子得電子發生還原反應；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，以此計算．

解答 解：A．圖②中惰性電極為陰極，Fe電極為陽極，則Cr₂O^2-₇離子向金屬鐵電極移動，與亞鐵離子發生氧化還原反應生成的金屬陽離子與惰性電極附近的OH^-結合轉化成Cr（OH）₃除去，故A錯誤；
B．圖②圖乙的電解池中，陽極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑，則n（Fe）=$\frac{0.084g}{56g/mol}$=0.0015mol，陰極氣體在標況下的體積為0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL，未指明標況，故B錯誤；
C．該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發生氧化反應，負極反應為Mg-2e^-=Mg²⁺，電池反應式為Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正極上次氯酸根離子得電子發生還原反應，則總反應減去負極反應可得正極還原反應為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+Mg（OH）₂↓，故C正確；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，則n（Mg）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol，理論可產生氫氧化鐵沉淀的質量為0.15mol×107g/mol=16.05g，故D錯誤；
故選C．

點評 本題綜合考查電解原理，涉及電解、氧化還原反應、電子守恒的計算等問題，為高頻考點，要求具有較好的分析和解決問題的能力，題目難度中等．