Question

13．電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，圖甲是鎂-次氯酸鈉燃料電池，電池總反應(yīng)為Mg+ClO^-+H₂O═Cl^-+Mg（OH）₂↓，圖乙是含Cr₂O₇^2-的工業(yè)廢水的處理．下列說法正確的是（　�。�

• A． 圖甲中發(fā)生的還原反應(yīng)是Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• B． 圖乙中Cr₂O₇^2-向惰性電極移動(dòng)，與該極附近的OH^-結(jié)合，轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃除去
• C． 圖乙電解池中，若有0.84 g陽極材料參與反應(yīng)，則陰極會(huì)有168 mL（標(biāo)準(zhǔn)狀況）的氣體產(chǎn)生
• D． 若圖甲燃料電池消耗0.36 g鎂產(chǎn)生的電量用以圖乙廢水處理，理論上可產(chǎn)生1.07g氫氧化鐵沉淀

Answer 1

分析 A．Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)式為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓；
B．圖乙中Cr₂O₇^2-向陽極移動(dòng)；
C．圖乙的電解池中，陽極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，以此計(jì)算．

解答 解：A．Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)式為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，所以圖甲中發(fā)生的還原反應(yīng)為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，故A正確；
B．圖乙中Cr₂O₇^2-向陽極Fe電極移動(dòng)，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的金屬陽離子與惰性電極附近的OH^-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃除去，故B錯(cuò)誤；
C．圖乙的電解池中，陽極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑，則n（Fe）=$\frac{0.84g}{56g/mol}$=0.015mol，陰極氣體在標(biāo)況下的體積為0.015mol×22.4L/mol=0.336L=3.36mL，故C錯(cuò)誤；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，則n（Mg）=$\frac{0.36g}{24g/mol}$=0.015mol，理論可產(chǎn)生氫氧化鐵沉淀的質(zhì)量為0.015mol×107g/mol=1.605g，故D錯(cuò)誤；
故選A．

點(diǎn)評 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，明確原電池和電解池正負(fù)極、陰陽極的判斷方法及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：圖乙中陽極上Fe失電子而不是溶液中陰離子失電子，陽極生成的亞鐵離子要還原Cr₂O₇^2-，題目難度不大．