Question

13．电化学在日常生活中用途广泛，图甲是镁-次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg+ClO^-+H₂O=Cl^-+Mg（OH）₂↓，图乙是含Cr₂O₇^2-的工业废水的处理．下列说法正确的是（　　）

• A． 图甲中发生的氧化反应是Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• B． 图乙中惰性电极棒上有O₂放出
• C． 图乙中Cr₂O₇^2-向惰性电极移动，与该极近的OH^-结合转化成Cr（OH）₃除去
• D． 若图甲中3.6g镁产生的电量用于图乙废水处理，理论上图乙中有8.4g阳极材料参与反应

Answer 1

分析 A．Mg失电子发生氧化反应作负极，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，正极反应式为Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓；
B．图乙阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
C．图乙中Cr₂O₇^2-向阳极移动；
D．串联电路中转移电子数相等，若图甲中3.6g镁溶解，电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺，图乙阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，则图乙中溶解n（Fe）=n（Mg）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol．

解答 解：A．Mg失电子发生氧化反应作负极，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，正极反应式为Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，所以图甲中发生的还原反应为Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，故A错误；
B．图乙阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑，所以惰性电极上有氢气生成，故B错误；
C．图乙中Cr₂O₇^2-向阳极Fe电极移动，与亚铁离子发生氧化还原反应生成的金属阳离子与惰性电极附近的OH^-结合转化成Cr（OH）₃除去，故C错误；
D．串联电路中转移电子数相等，若图甲中3.6g镁溶解，电极反应式为Mg-2e^-=Mg²⁺，图乙阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，则图乙中溶解n（Fe）=n（Mg）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol，m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g，故D正确；
故选D．

点评 本题考查原电池和电解池原理，为高频考点，明确原电池和电解池正负极、阴阳极的判断方法及各个电极上发生的反应是解本题关键，注意：图乙中阳极上Fe失电子而不是溶液中阴离子失电子，阳极生成的亚铁离子要还原Cr₂O₇^2-，题目难度不大．