选择题2.0分
化学

21. 电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气。工作原理如图1所示,c( Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2。

已知:FeO42-为紫红色;Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原;溶液中OH-浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。下列说法错误的是( )

A

制备Na2FeO4的电极反应为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O

B

电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出

C

MN两点中c(Na2FeO4)低于最高值的原因不同,在M点会有Fe(OH)3生成

D

图1中的离子交换膜为阴离子交换膜,电解过程中,阴极区附近pH会增大

正确答案及相关解析

正确答案

C

解析

A.阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水,离子方程式为:Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,故A正确;B.镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原.电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4与H2反应使产率降低,故B正确;C.Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢,在N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低,故C错误;D.铁是阳极,电极反应式为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O,Ni电极上氢离子放电,电极反应式为2H2O+2e-═H2↑+2OH-,图1中的离子交换膜为阴离子交换膜,OH-自左

考查方向

本题考查电解池原理,在近几年的各省高考题出现的频率较高.

解题思路

A.电解氢氧化钠溶液时,铁作阳极,阳极上铁失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子;B.Ni电极上氢离子放电,氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原;C.Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,在N点:c(OH-)过高;D.图1中的离子交换膜为阴离子交换膜,电解时阳极区pH降低、阴极区pH升高

易错点

电极反应的分析