Question

電解法是制備化工產(chǎn)品的常用方法．用鎳（Ni）、鐵作電極電解濃NaOH溶液制備高鐵酸鹽Na₂FeO₄的裝置如圖所示．下列推斷合理的是（　　）

• A、鐵是陽(yáng)極，電極反應(yīng)為Fe-6e^一+4H₂O=FeO₄^2-+8H⁺
• B、電解時(shí)電子的流動(dòng)方向?yàn)椋贺?fù)極→Ni電極→溶液→Fe電極→正極
• C、若隔膜為陰離子交換膜，則OH^-自右向左移動(dòng)
• D、電解時(shí)陽(yáng)極區(qū)pH降低、陰極區(qū)pH升高，撤去隔膜混合后，與原溶液比較pH降低（假設(shè)電解前后體積變化忽略不計(jì)）

Answer 1

考點(diǎn)：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學(xué)專題

分析：A、依據(jù)裝置圖分析可知鐵與電源正極相連做電解池陽(yáng)極，堿性溶液不能生成氫離子；
B、電解過(guò)程中電子流向負(fù)極流向Ni電極，不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，是通過(guò)電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合電路，通過(guò)Fe電極回到正極；
C、陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)；陰離子移向陽(yáng)極；
D、陽(yáng)極區(qū)域，鐵失電子消耗氫氧根離子，溶液pH減小，陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液pH增大；依據(jù)電子守恒分析生成氫氧根離子和消耗氫氧根離子相對(duì)大小分析溶液酸堿性．

解答： 解：A、依據(jù)裝置圖分析可知鐵與電源正極相連做電解池陽(yáng)極，堿性溶液不能生成氫離子，電極反應(yīng)為Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故A錯(cuò)誤；
B、電解過(guò)程中電子流向負(fù)極流向Ni電極，不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，是通過(guò)電解質(zhì)溶液中離子定向移動(dòng)實(shí)現(xiàn)閉合電路，通過(guò)Fe電極回到正極，故B錯(cuò)誤；
C、陰離子交換膜只允許陰離子通過(guò)；陰離子移向陽(yáng)極，應(yīng)從左向右移動(dòng)，故C錯(cuò)誤；
D、陽(yáng)極區(qū)域，鐵失電子消耗氫氧根離子，溶液PH減小，陰極區(qū)氫離子得到電子生成氫氣，溶液中氫氧根離子濃度增大，溶液PH增大；生成氫氧根離子物質(zhì)的量消耗，在陽(yáng)極電極反應(yīng)Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，陰極氫氧根離子增大，電極反應(yīng)2H⁺+2e^-=H₂↑，依據(jù)電子守恒分析，氫氧根離子消耗的多，生成的少，所以溶液pH降低，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了電解原理，正確判斷陰陽(yáng)極及發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，易錯(cuò)選項(xiàng)是B，注意電子不能通過(guò)電解質(zhì)溶液，題目難度中等．