Question

20．高铁酸盐是一种高效绿色氧化剂，可用于废水和生活用水的处理．从环境保护的角度看，制备高铁酸盐较好的方法为电解法：Fe+2H₂O+2OH$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑，工作原理如图所示．己知：Na₂FeO₄只在强碱性条件下稳定，易被H₂还原．下列说法正确的是（　　）

• A． b是电源的正极
• B． 阳极电极反应为Fe-6e^-+4H₂O═FeO₄^2-+8H⁺
• C． 电解过程中，需要将阴极产生的气体及时排出
• D． 当电路中通过1mol电子的电量时，会有11.2L的H₂生成

Answer 1

分析 制备高铁酸盐较好的方法为电解法：Fe+2H₂O+2OH$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑，电解过程中Fe做电解池的阳极，Ni做阴极，则a为正极，b为负极，碱性溶液中阳极电极反应为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，阴极电极反应：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，据此分析选项．

解答 解：A．Fe+2H₂O+2OH$\frac{\underline{\;通电\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑，反应原理可知，电解过程中Fe做电解池的阳极，Ni做阴极，则a为正极，b为负极，故A错误；
B．电解质溶液为氢氧化钠溶液，阳极电极反应为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故B错误；
C．阴极电极反应：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，电解过程中，需要将阴极产生的气体及时排出，故C正确；
D．阴极电极反应：2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，2mol电子转移生成1mol氢气，当电路中通过1mol电子的电量时，生成0.5mol氢气，温度压强不知，气体体积不能计算，故D错误；
故选C．

点评 本题考查了电解原理的分析，主要是电极判断、电极反应书写和电解质溶液环境的理解应用，掌握基础是解题关键，题目难度中等．