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电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时可以获得氢气。工作原理如图3所示,c(Na2FeO4) 随初始c(NaOH)的变化如图4所示。 已知:FeO42-为紫红色;Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原;溶液中OH-浓度过高,铁电极区会产生红
电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时可以获得氢气。工作原理如图3所示,c(Na2FeO4) 随初始c(NaOH)的变化如图4所示。 已知:FeO42-为紫红色;Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原;溶液中OH-浓度过高,铁电极区会产生红
admin
2019-08-05
70
问题
电解法制取有广泛用途的Na
2
FeO
4
,同时可以获得氢气。工作原理如图3所示,c(Na
2
FeO
4
)
随初始c(NaOH)的变化如图4所示。
已知:FeO
4
2-
为紫红色;Na
2
FeO
4
只在强碱性条件下稳定,易被H
2
还原;溶液中OH
-
浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。下列说法错误的是( )。
选项
A、制备Na
2
FeO
4
的电极反应为Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H
2
O
B、电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出
C、图3中的离子交换膜为阴离子交换膜,电解过程中,阴极区附近pH会增大
D、MN两点中c(Na
2
FeO
4
)低于最高值的原因不同,在M点会有Fe(OH)
3
生成
答案
D
解析
阳极上的铁失去电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水,电极反应方程式为:Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H
2
O,A项正确。镍电极上氢离子放电生成氢气,电极反应方程式为:2H
2
O+2e
-
=H
2
↑+2OH
-
,氢气具有还原性,根据题意Na
2
FeO
4
只有在碱性条件下稳定,易被氢气还原,因此在电解过程中,需将阴极产生的气体及时排出,防止Na
2
FeO
4
与H
2
反应使产率降低,B项正确。铁是阳极,电极反应方程式为:Fe-6e
-
+8OH
-
=FeO
4
2-
+4H
2
O,Ni电极上氢离子放电,电极反应方程式为:2H
2
O+2e
-
=H
2
↑+2OH
-
,由此可知,阳极区消耗OH
-
。所以图3中的离子交换膜为阴离子交换膜,OH
-
自左向右移动,电解时阳极区pH降低,阴极区pH升高,C项正确。Na
2
FeO
4
只有在碱性条件下稳定,在M点,c(OH
-
)较低,Na
2
FeO
4
稳定性差,且反应慢,在N点,c(OH
-
)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na
2
FeO
4
的产率降低,D项错误。故本题选D。
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化学学科知识与教学能力题库教师资格分类
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化学学科知识与教学能力
教师资格
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