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． 图甲中发生的还原反应是Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• B． 图乙中Cr₂O₇^2-向惰性电极移动，与该极附近的OH^-结合，转化成Cr（OH）₃除去
• C． 图乙电解池中，若有0.84 g阳极材料参与反应，则阴极会有168 mL（标准状况）的气体产生
• D． 若图甲燃料电池消耗0.36 g镁产生的电量用以图乙废水处理，理论上可产生1.07g氢氧化铁沉淀

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．图乙中Cr₂O₇^2-向阳极移动；
C．图乙的电解池中，阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
D．由电子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，以此计算．

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正确；
B．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B错误；
C．图乙的电解池中，阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑，则n（Fe）=$\frac{0.84g}{56g/mol}$=0.015mol，阴极气体在标况下的体积为0.015mol×22.4L/mol=0.336L=3.36mL，故C错误；
D．由电子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，则n（Mg）=$\frac{0.36g}{24g/mol}$=0.015mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.015mol×107g/mol=1.605g，故D错误；
故选A．

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．