Question

高铁酸钠(Na₂FeO₄)是具有紫色光泽的粉末，是一种高效绿色强氧化剂，碱性条件下稳定，可用于废水和生活用水的处理。实验室以石墨和铁钉为电极，以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，电解装置和现象如下：

c(NaOH)	阴极现象	阳极现象
1 mol·L^－^1	产生无色气体	产生无色气体，10min内溶液颜色无明显变化
10 mol·L^－^1	产生大量无色气体	产生大量无色气体，3min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深
15 mol·L^－^1	产生大量无色气体	产生大量无色气体，1min后溶液变为浅紫红色，随后逐渐加深

下列说法正确的是(   )

A.a为石墨，b为铁钉

B.阴极主要发生反应 4OH^－－4e^－== O₂↑+ 2H₂O

C.高浓度的NaOH溶液，有利于发生Fe－6e^－+ 8OH^－== FeO₄^2－+ 4H₂O

D.制备Na₂FeO₄时，若用饱和NaCl溶液，可有效避免阳极产生气体

Answer

C

【解析】

实验室以石墨和铁钉为电极，以不同浓度的NaOH溶液为电解质溶液，控制一定电压电解制备高铁酸钠，则在阳极上发生金属铁失电子的氧化反应，在阴极上发生氢离子得电子的还原反应，所以金属铁是阳极，石墨是阴极，在电解质溶液里，碱性增强，亚铁离子转化为高铁酸根离子，据此分析解答。

A．根据上述分析，金属铁是阳极，石墨是阴极，因此a为铁钉，b为石墨，故A错误；

B．在阴极上是氢离子得电子的还原反应，即：2H2O+2e-═H2↑+2OH-，故B错误；

C．在阳极上是金属铁失电子转化为亚铁离子的氧化反应，随着电解的进行，在高浓度的NaOH溶液中，发生Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故C正确；

D．制备Na2FeO4时，若用饱和NaCl溶液，电解质环境碱性不强，不利于反应Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O的发生，因此不用氯化钠而是用氢氧化钠做电解质，故D错误；

故选C。