【題目】很多電解過(guò)程都會(huì)產(chǎn)生氫氣。

(1 25℃時(shí),用石墨電極電解一定量的飽和 Na2CO3溶液,則陰極的電極反應(yīng)式為___________, 陽(yáng)極電極反應(yīng)式為____________, 溶液 pH___________(填增大,減小或不變

(2電解法制取 Na2FeO4,同時(shí)可獲得氫氣: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(guò)高,鐵電極區(qū)會(huì)產(chǎn)生紅褐色物質(zhì)。已知:Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原。

陽(yáng)極電極反應(yīng)式__________________,電解一段時(shí)間后,c(OH-降低的區(qū)域在____________(陰極室陽(yáng)極室。

電解過(guò)程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,其原因是________________。

③c(Na2FeO4隨初始c(NaOH的變化如圖2,分析N點(diǎn)c(Na2FeO4低于最高值的原因___________

【答案】

(12H++2e-=H22H2O+2e-=H2↑+2OH-;

4OH-4e-=O2↑+2H2O2H2O4e-=O2↑+4H+不變;

(2①Fe-6e-+8OH-=FeO42-+4H2O陽(yáng)極室;

防止Na2FeO4H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;

③N點(diǎn):c(OH-過(guò)高,鐵電極上有氫氧化鐵生成,使Na2FeO4產(chǎn)率降低

【解析】

試題分析:(1用石墨電極電解一定量的飽和 Na2CO3溶液,陰極上溶液知道氫離子放電生成氫氣,電極反應(yīng)式為2H+ + 2e- =H2, 陽(yáng)極上氫氧根離子放電生成氧氣,電極反應(yīng)式為4OH-4e- = O 2↑+2H2O, 電解后仍為碳酸鈉的飽和溶液,溶液 pH不變,故答案為:2H+ + 2e- =H2;或2H2O +2e- = H2↑+2OH-;4OH-4e-=O2↑+2H2O2H2O4e-=O2↑+4H+;不變;

(2陽(yáng)極發(fā)生氧化反應(yīng),陽(yáng)極鐵為活性電極,電極反應(yīng)式為Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O,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(shí)間后,c(OH-降低的區(qū)域在陽(yáng)極室,故答案為:Fe - 6e- + 8OH- = FeO42- + 4H2O;陽(yáng)極室;

氫氣具有還原性,根據(jù)題意Na2FeO4只在強(qiáng)堿性條件下穩(wěn)定,易被H2還原.電解過(guò)程中,須將陰極產(chǎn)生的氣體及時(shí)排出,防止Na2FeO4H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低,故答案為:防止Na2FeO4H2反應(yīng)使產(chǎn)率降低;

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

練習(xí)冊(cè)系列答案
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