电解法制取有广泛用途的Na2FeO4，同时可以获得氢气。工作原理如图2所示，c(Na2FeO4)随初始c(NaOH)的变化如图3所示。已知：FeO42-为紫红色；Na2FeO4只在强碱性条件下稳定，易被H2还原；溶液中OH-浓度过高，铁

admin2018-05-08 39

问题电解法制取有广泛用途的Na2FeO₄，同时可以获得氢气。工作原理如图2所示，c(Na₂FeO₄)随初始c(NaOH)的变化如图3所示。

已知：FeO₄^2-为紫红色；Na₂FeO₄只在强碱性条件下稳定，易被H₂还原；溶液中OH^-浓度过高，铁电极区会产生红褐色物质。下列说法错误的是( )。

选项 A、制备Na₂FeO₄的电极反应为Fe一6e^-+8OH^-＝FeO₄^2-+4H₂O
B、电解过程中，须将阴极产生的气体及时排出
C、图2中的离子交换膜为阴离子交换膜，电解过程中，阴极区附近pH会增大
D、MN两点中c(Na₂FeO₄)低于最高值的原因不同，在M点会有Fe(OH)₃生成

答案D

解析阳极上的铁失去电子和氢氧根离子反应生成高铁酸根离子和水，电极反应方程式为：Fe一6e^-+8OH^-＝FeO₄^2-+4H₂O，A项正确；镍电极上氢离子放电生成氢气，电极反应方程式为：2H₂O+2e^-＝H₂ ↑+2OH^-，氢气具有还原性，根据题意：Na₂FeO₄只有在碱性条件下稳定，易被氢气还原，因此在电解过程中，需将阴极产生的气体及时排出，防止Na₂FeO₄与H₂反应使产率降低，B项正确；铁是阳极，电极反应方程式为：Fe一6e^-+8OH^-＝FeO₄^2-+4H₂O，Ni电极上氢离子放电，电极反应方程式为：2H₂O+2e^-＝H₂ ↑+2OH^-，由此可知，阳极区消耗OH^-，所以图2中的离子交换膜为阴离子交换膜，OH^-自左向右移动，电解时阳极区pH降低，阴极区pH升高，C正确；Na₂FeO₄只有在碱性条件下稳定，在M点，c(OH^-)较低，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的产率降低，D项错误。故本题选D。

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