Question

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+2OH^-=FeO₄^2-+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FeO₄^2-，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只有在强碱性条件下稳定，易被H₂还原。

①电解一段时间后，c(OH^-)降低的区域在__________（城 “阴极室”或“阳极室”）。

②电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出，其原因是________。

③c(Na₂FeO₄)随初始c(NaOH)的变化如图2，任选M、N两点中的一点，分析c(Na₂FeO₄)低于最高值的原因：_____________。

Answer

①阳极室；②防止Na2FeO4与H2反应使产率降低；③M点：c(OH-)低，Na2FeO4稳定性差，且反应慢(或N点：c(OH－)过高，铁电极上有氢氧化铁生成，使产率Na2FeO4降低)

【解析】

试题分析：（1）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；

（2）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Na2FeO4与H2反应使产率降低；

（3）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。

考点：考查电解池原理