Question

【題目】化工生產(chǎn)的副產(chǎn)氫也是氫氣的來源。電解法制取有廣泛用途的Na2FeO4，同時獲得氫氣：Fe＋2H2O+2OH-=FeO42-+3H2↑,工作原理如圖1所示。裝置通電后，鐵電極附近生成紫紅色的FeO42-，鎳電極有氣泡產(chǎn)生。若氫氧化鈉溶液濃度過高，鐵電極區(qū)會產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知：Na2FeO4只有在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原。

①電解一段時間后，c(OH-)降低的區(qū)域在__________（城 “陰極室”或“陽極室”）。

②電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，其原因是________。

③c(Na2FeO4)隨初始c(NaOH)的變化如圖2，任選M、N兩點中的一點，分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因：_____________。

Answer 1

【答案】①陽極室；②防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低；③M點：c(OH-)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢(或N點：c(OH－)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使產(chǎn)率Na2FeO4降低)

【解析】試題分析：（1）根據(jù)題意鎳電極有氣泡產(chǎn)生是氫離子放電生成氫氣，鐵電極發(fā)生氧化反應(yīng)，溶液中的氫氧根離子減少，因此電解一段時間后，c(OH－)降低的區(qū)域在陽極室；

（2）氫氣具有還原性，根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，易被H2還原．電解過程中，須將陰極產(chǎn)生的氣體及時排出，防止Na2FeO4與H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低；

（3）根據(jù)題意Na2FeO4只在強堿性條件下穩(wěn)定，在M點，c(OH－)低，Na2FeO4穩(wěn)定性差，且反應(yīng)慢，在N點：c(OH－)過高，鐵電極上有氫氧化鐵生成，使Na2FeO4產(chǎn)率降低。