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14.用如图所示装置进行实验.实验过程中,两极均有气体产生,Y极区溶液逐渐变成紫红色;停止实验,铁电极明显变细,电解液仍然澄清.查阅资料发现,高铁酸根(FeO42-)在溶液中呈紫红色.
(1)电解过程中,X极区溶液的pH增大(填“增大”、“减小”或“不变”).
(2)电解过程中,Y极发生的电极反应为:Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O和4OH--4e-═2H2O+O2↑.
(3)若在X极收集到672mL气体,在Y极收集到168mL气体(均已折算为标准状况时气体体积),则Y电极(铁电极)质量减少0.28 g.

分析 (1)电解过程中,X电极上H+放电生成氢气,同时电极附近有OH-生成;
(2)Y电极上还发生的反应为Fe失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水;
(3)根据转移电子相等计算铁溶解的质量.

解答 解:(1)电解过程中,X电极上电极反应式为2H2O+2e-=H2↑+2OH-,所以c(OH-)增大,溶液的pH增大,故答案为:增大;
(2)Y电极上还发生的反应为Fe失电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水,电极反应式为Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O,并且氢氧根离子失电子发生氧化反应,电极反应为:4OH--4e-═2H2O+O2↑,故答案为:4OH--4e-═2H2O+O2↑;
(3)X电极收集的气体是氢气,n(H2)=$\frac{0.672L}{22.4L/mol}$=0.03mol,Y电极析出氧气的物质的量=$\frac{0.168L}{22.4L/mol}$=0.0075mol,根据转移电子相等得铁溶解的质量=$\frac{0.03mol×2-0.0075mol×4}{6}$×56g/mol=0.28g,故答案为:0.28.

点评 本题考查了电解原理,明确高铁酸钠的制取原理是解本题关键,再结合转移电子相等进行有关计算,难点是电极反应式书写,题目难度中等.

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