Question

高铁酸盐在能源环保领域有广泛用途。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸盐Na₂FeO₄的装置如图所示。下列推断合理的是 ( )

A.铁是阳极，电极反应为 Fe－6e^－+4H₂O=FeO₄^2－+ 8H⁺

B.电解时电子的流动方向为：负极→Ni电极→溶液→Fe电极→正极

C.若隔膜为阴离子交换膜， 则电解结束后左侧溶液中含有FeO₄^2-

D.电解时阳极区pH 降低、阴极区 pH升高，撤去隔膜混合后，与原溶液比较 pH升高(假设电解前后体积变化忽略不计)

Answer

C

【解析】

A、依据装置图分析可知铁与电源正极相连做电解池阳极，碱性溶液不能生成氢离子，电极反应为Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，故A错误；

B、电解过程中电子流向负极流向Ni电极，不能通过电解质溶液，是通过电解质溶液中离子定向移动实现闭合电路，通过Fe电极回到正极，故B错误；

C、若离子交换膜为阴离子交换膜，则电解结束后由于浓度差左侧溶液中会含有FeO42-，故C正确；

D、阳极区域，铁失电子消耗氢氧根离子，溶液PH减小，阴极区氢离子得到电子生成氢气，溶液中氢氧根离子浓度增大，溶液PH增大；生成氢氧根离子物质的量消耗，在阳极电极反应Fe-6e-+8OH-═FeO42-+4H2O，阴极氢氧根离子增大，电极反应2H++2e-=H2↑，依据电子守恒分析，氢氧根离子消耗的多，生成的少，所以溶液pH降低，故D错误；

故选C。

【点晴】

本题考查了电解原理，正确判断阴阳极及发生的反应是解本题关键，易错选项是B，注意电子不能通过电解质溶液，为易错点。用镍(Ni)、铁作电极电解浓NaOH溶液制备高铁酸钠(Na2FeO4)，铁失电子生成高铁酸钠，则铁作阳极，镍作阴极，阳极上铁失电子发生氧化反应。