Question

電化學在日常生活中用途廣泛，圖甲是鎂一次氯酸鈉燃料電池，電池總反應為：Mg+ClO^-+H₂O═Cl^-+Mg（OH）₂↓，圖乙是含Cr₂O₇^2-的工業(yè)廢水的處理．下列說法正確的是（　�。�

• A、圖甲中發(fā)生的還原反應是Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH₂）↓
• B、圖乙中Cr₂O₇^2-向惰性電極移動，與該極附近的OH^-結合轉化成Cr（OH）₃除去
• C、圖乙電解池中，若有0.084g陽極材料參與反應，則陰極會有336mL的氣體產生
• D、若圖甲燃料電池消耗3.6g鎂產生的電量用以圖乙廢水處理，理論上可產生10.7g氫氧化鐵沉淀

Answer 1

考點：原電池和電解池的工作原理

專題：電化學專題

分析：A．該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應，負極反應為Mg-2e^-=Mg²⁺，電池反應式為Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應；
B．圖乙中惰性電極為陰極；
C．圖乙的電解池中，陽極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，以此計算．

解答： 解：A．該原電池中，鎂作負極，負極上鎂失電子發(fā)生氧化反應，負極反應為Mg-2e^-=Mg²⁺，電池反應式為Mg+ClO^-+H₂O=Mg（OH）₂↓+Cl^-，正極上次氯酸根離子得電子發(fā)生還原反應，則總反應減去負極反應可得正極還原反應為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-=Cl^-+Mg（OH）₂↓，故A正確；
B．圖乙中惰性電極為陰極，Fe電極為陽極，則Cr₂O^2-₇離子向金屬鐵電極移動，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應生成的金屬陽離子與惰性電極附近的OH^-結合轉化成Cr（OH）₃除去，故B錯誤；
C．圖乙的電解池中，陽極反應式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應式是2H⁺+2e^-=H₂↑，則n（Fe）=

0.084g

56g/mol

=0.0015mol，陰極氣體在標況下的體積為0.0015mol×22.4L/mol=0.0336L=33.6mL，故C錯誤；
D．由電子守恒可知，Mg～2e^-～Fe²⁺，由原子守恒可知Fe²⁺～Fe（OH）₃↓，則n（Mg）=

3.6g

24g/mol

=0.15mol，理論可產生氫氧化鐵沉淀的質量為0.15mol×107g/mol=16.05g，故D錯誤；
故選A．

點評：本題考查電解原理，涉及電解、氧化還原反應、電子守恒的計算等問題，要求具有較好的分析和解決問題的能力，題目難度中等．