Question

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途．用镍（Ni），铁做电极电解浓氢氧化钠溶液制备Na₂FeO₄的装置如图，说法合理的是（　　）

• A、镍是阳极，电极反应4OH^--4e^-=2H₂O+O₂↑
• B、电解时电流方向：负极→镍电极→溶液→铁电极→正极
• C、若隔膜是阴离子交换膜，则OH^-自右向左移动
• D、电解时阳极区pH降低，阴极区pH升高，撤去隔膜后与原溶液比较pH降低（假设电解前后体积变化忽略不计）

Answer 1

考点：电解原理

专题：

分析：A．电解池中与电源正极相连的是阳极；
B．电解过程中电子流向负极流向Ni电极，不能通过电解质溶液，是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路，通过Fe电极回到正极；
C．阴离子交换膜只允许阴离子通过，阴离子移向阳极；
D．阳极区域，铁失电子消耗氢氧根离子，溶液pH减小，阴极区氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液pH增大；依据电子守恒分析生成氢氧根离子和消耗氢氧根离子相对大小分析溶液酸碱性．

解答： 解：A．依据装置图分析可知铁与电源正极相连做电解池阳极，电极反应为Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，故A错误；
B．电解过程中电子流向负极流向Ni电极，不能通过电解质溶液，是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路，通过Fe电极回到正极，故B错误；
C．阴离子交换膜只允许阴离子通过，阴离子移向阳极，OH^-应从左向右移动，故C错误；
D．阳极区域，铁失电子消耗氢氧根离子，溶液PH减小，阴极区氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液PH增大；生成氢氧根离子物质的量消耗，在阳极电极反应Fe-6e^-+8OH^-═FeO₄^2-+4H₂O，阴极氢氧根离子增大，电极反应2H⁺+2e^-=H₂↑，依据电子守恒分析，氢氧根离子消耗的多，生成的少，所以溶液pH降低，故D正确；
故选：D．

点评：本题考查了电解池，明确电解池工作原理，准确判断电解池阴阳极及发生的反应是解题关键，题目难度中等．