Question

19．工业上用电解NaOH浓溶液的方法制备Na₂FeO₄，其工作原理如图所示．下列说法正确的是（　　）

• A． 电解时，铁棒连接电源的负极
• B． 铁棒的电极反应式为Fe+6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O
• C． 若Ⅲ区生成1mol Na₂FeO₄，Ⅰ区将生成67.2L H₂
• D． 电解总反应的离子方程式为Fe+2OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑

Answer 1

分析 由工作原理示意图可知，铁失电子生成高铁酸钠，水获得电子生成氢气，则铁作阳极，Cu作阴极，阳极电极方程式为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，阴极电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，Ⅱ室中钠离子经过阳离子交换膜进入I室，Ⅱ室中OH^-离子经过阴离子交换膜进入Ⅲ室．

解答 解：A．由工作原理示意图可知，铁失电子生成高铁酸钠，水获得电子生成氢气，则铁作阳极，Cu作阴极，电解时，铁棒连接电源的正极，故A错误；
B．阳极是铁失电子生成高铁酸钠，阳极电极方程式为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故B正确；
C．阳极电极方程式为：Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，若Ⅲ区生成1mol Na₂FeO₄，则转移电子为6mol，阴极电极方程式为2H⁺+2e^-=H₂↑或2H₂O+2e^-=H₂↑+2OH^-，可知阴极生成氢气为3mol，但氢气不一定是标况下，故氢气体积不一定是67.2L，故C错误；
D．电解总反应的离子方程式为：Fe+2OH^-+2H₂O$\frac{\underline{\;电解\;}}{\;}$FeO₄^2-+3H₂↑，故D正确，
故选：BD．

点评 本题考查了电解原理，正确判断阴阳极及发生的反应是解本题关键，易错选项是C，注意气体摩尔体积的适用范围和条件．