Question

16．电化学在日常生活中用途广泛，图①是镁-次氯酸钠燃料电池，电池总反应为：Mg+ClO^-+H₂O═Cl^-+Mg（OH）₂↓，图②是Cr₂O₇^2-的工业废水的处理，下列说法正确的是（　　）

• A． 图②中Cr₂O₇^2-离子向惰性电极移动，与该极附近的OH^-结合转化成Cr（OH）₃除去
• B． 图②的电解池中，有0.084 g阳极材料参与反应，阴极会有33.6 mL的气体产生
• C． 图①中发生的还原反应是：Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• D． 若图①中3.6 g镁溶解产生的电量用以图②废水处理，理论可产生10.7 g氢氧化铁沉淀

Answer 1

分析 A．图②中惰性电极为阴极；
B．图②阳极反应式是Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极反应式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
C．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，电池反应式为Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应；
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．图②中惰性电极为阴极，Fe电极为阳极，则Cr₂O^2-₇离子向金属铁电极移动，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A错误；
B．图②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）=$\frac{0.084g}{56g/mol}$=0.0015mol，阴极气体在标况下的体积为0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL，未指明标况，故B错误；
C．该原电池中，镁作负极，负极上镁失电子发生氧化反应，负极反应为Mg-2e^-=Mg²⁺，电池反应式为Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正极上次氯酸根离子得电子发生还原反应，则总反应减去负极反应可得正极还原反应为Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+Mg（OH）₂↓，故C正确；
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）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol，理论可产生氢氧化铁沉淀的质量为0.15mol×107g/mol=16.05g，故D错误；
故选C．

点评 本题综合考查电解原理，涉及电解、氧化还原反应、电子守恒的计算等问题，为高频考点，要求具有较好的分析和解决问题的能力，题目难度中等．