1、【 精品教育资源文库 】 第六章 第 25讲 考点二 1 (2017 天津卷节选 )某混合物浆液含 Al(OH)3、 MnO2和少量 Na2CrO4。考虑到胶体的吸附作用使 Na2CrO4不易完全被水浸出,某研究小组利用设计的电解分离装置 (如图 ),使浆液分离成固体混合物和含铬元素溶液,并回收利用。 用惰性电极电解时, CrO24 能从浆液中分离出来的原因是 _在直流电源作用下, CrO24 通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液 _,分离后含铬元素的粒子是 _CrO24 和 Cr2O27 _;阴极室生成的物质为 _NaOH和 H2_(写化学式 )。 解析 依据离子交换膜的性质和电解池的工
2、作原理知,在直流电源作用下, CrO24 通过阴离子交换膜向阳极室移动,脱离浆液;在电解过程中, OH 在阳极室失去电子生成 O2,溶液的酸性增强,通过阴离子交换膜移向阳极室的 CrO24 有部分转化为 Cr2O27 ,故分离后含铬元素的粒子是 CrO24 和 Cr2O27 ; H 在阴极室得到电子生成 H2,溶液中的 OH 浓度增大,混合物浆液中的 Na 通过阳离子交换膜移向阴极室,故阴极室生成的物质为 NaOH和 H2。 2 (2016 天津卷节选 )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 =电解 FeO24 3H2 ,
3、工作原理如图 1 所示。装置通电后,铁电极附近生成紫红色 FeO24 ,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。 (1)电解一段时间后, c(OH )降低的区域在 _阳极室 _(填 “ 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,其原因为 _防止 Na2FeO4与 H2反应使产率降低 _。 (3)c(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)【 精品教育资源文库 】 低于最高值的原因: _M 点: c(OH )低, Na2FeO4稳定性差,反应慢 或 N 点: c(OH )过高,铁电极上有 Fe(OH)3(或 Fe2O3)生成,使 Na2FeO4产率降低 _。 解析 (1)电解时,阳极反应式为 Fe 6e 8OH =FeO24 4H2O,阴极反应式为 2H2O2e =H2 2OH ,电解过程中,阳极室消耗 OH , c(OH )降低。 (2)根据题意, Na2FeO4 易被 H2还原,由于阴极产生的气体为 H2,若不及时排出,会将 Na2FeO4还原,使其产率降低。