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【题目】2016年天津卷(节选)】

5)化工生产的副产氢也是氢气的来源。电解法制取有广泛用途的Na2FeO4,同时获得氢气:Fe+2H2O+2OHFeO42+3H2,工作原理如图1所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色的FeO42,镍电极有气泡产生。若氢氧化钠溶液浓度过高,铁电极区会产生红褐色物质。已知:Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。

电解一段时间后,c(OH)降低的区域在_______(阴极室阳极室)

电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,其原因是_______

c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图2,任选MN两点中的一点,分析c(Na2FeO4)低于最高值的原因:_____________

【答案】

5阳极室

防止Na2FeO4H2反应使产率降低

M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢(N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低)

【解析】

5根据题意镍电极有气泡产生是氢离子放电生成氢气,铁电极发生氧化反应,溶液中的氢氧根离子减少,因此电解一段时间后,c(OH)降低的区域在阳极室,故答案为:阳极室;

氢气具有还原性,根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,易被H2还原。电解过程中,须将阴极产生的气体及时排出,防止Na2FeO4H2反应使产率降低,故答案为:防止Na2FeO4H2反应使产率降低;

根据题意Na2FeO4只在强碱性条件下稳定,在M点,c(OH-)低,Na2FeO4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Na2FeO4产率降低,故答案为:M点:c(OH-)低,Na2FeO4稳定性差,且反应慢(N点:c(OH-)过高,铁电极上有氢氧化铁生成,使Na2FeO4产率降低)

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