Question

【題目】高鐵酸鈉(Na2FeO4)是具有紫色光澤的粉末，是一種高效綠色強氧化劑，堿性條件下穩定，可用于廢水和生活用水的處理。實驗室以石墨和鐵釘為電極，以不同濃度的NaOH溶液為電解質溶液，控制一定電壓電解制備高鐵酸鈉，電解裝置和現象如下：

c(NaOH)	陰極現象	陽極現象
1 mol·L－1	產生無色氣體	產生無色氣體，10min內溶液顏色無明顯變化
10 mol·L－1	產生大量無色氣體	產生大量無色氣體，3min后溶液變為淺紫紅色，隨后逐漸加深
15 mol·L－1	產生大量無色氣體	產生大量無色氣體，1min后溶液變為淺紫紅色，隨后逐漸加深

下列說法正確的是( )

A.a為石墨，b為鐵釘

B.陰極主要發生反應 4OH－－4e－== O2↑+ 2H2O

C.高濃度的NaOH溶液，有利于發生Fe－6e－+ 8OH－== FeO42－+ 4H2O

D.制備Na2FeO4時，若用飽和NaCl溶液，可有效避免陽極產生氣體

Answer 1

【答案】C

【解析】

實驗室以石墨和鐵釘為電極，以不同濃度的NaOH溶液為電解質溶液，控制一定電壓電解制備高鐵酸鈉，則在陽極上發生金屬鐵失電子的氧化反應，在陰極上發生氫離子得電子的還原反應，所以金屬鐵是陽極，石墨是陰極，在電解質溶液里，堿性增強，亞鐵離子轉化為高鐵酸根離子，據此分析解答。

A．根據上述分析，金屬鐵是陽極，石墨是陰極，因此a為鐵釘，b為石墨，故A錯誤；

B．在陰極上是氫離子得電子的還原反應，即：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故B錯誤；

C．在陽極上是金屬鐵失電子轉化為亞鐵離子的氧化反應，隨著電解的進行，在高濃度的NaOH溶液中，發生Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故C正確；

D．制備Na2FeO4時，若用飽和NaCl溶液，電解質環境堿性不強，不利于反應Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O的發生，因此不用氯化鈉而是用氫氧化鈉做電解質，故D錯誤；

故選C。