Question

13．電化學(xué)在日常生活中用途廣泛，圖甲是鎂-次氯酸鈉燃料電池，電池總反應(yīng)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(shuō)法正確的是（　�。�

• A． 圖甲中發(fā)生的氧化反應(yīng)是Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓
• B． 圖乙中惰性電極棒上有O₂放出
• C． 圖乙中Cr₂O₇^2-向惰性電極移動(dòng)，與該極近的OH^-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃除去
• D． 若圖甲中3.6g鎂產(chǎn)生的電量用于圖乙廢水處理，理論上圖乙中有8.4g陽(yáng)極材料參與反應(yīng)

Answer 1

分析 A．Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)式為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓；
B．圖乙陽(yáng)極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑；
C．圖乙中Cr₂O₇^2-向陽(yáng)極移動(dòng)；
D．串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，若圖甲中3.6g鎂溶解，電極反應(yīng)式為Mg-2e^-=Mg²⁺，圖乙陽(yáng)極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，則圖乙中溶解n（Fe）=n（Mg）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol．

解答 解：A．Mg失電子發(fā)生氧化反應(yīng)作負(fù)極，負(fù)極反應(yīng)為Mg-2e^-=Mg²⁺，正極反應(yīng)式為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，所以圖甲中發(fā)生的還原反應(yīng)為Mg²⁺+ClO^-+H₂O+2e^-═Cl^-+Mg（OH）₂↓，故A錯(cuò)誤；
B．圖乙陽(yáng)極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極反應(yīng)式是2H⁺+2e^-=H₂↑，所以惰性電極上有氫氣生成，故B錯(cuò)誤；
C．圖乙中Cr₂O₇^2-向陽(yáng)極Fe電極移動(dòng)，與亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)生成的金屬陽(yáng)離子與惰性電極附近的OH^-結(jié)合轉(zhuǎn)化成Cr（OH）₃除去，故C錯(cuò)誤；
D．串聯(lián)電路中轉(zhuǎn)移電子數(shù)相等，若圖甲中3.6g鎂溶解，電極反應(yīng)式為Mg-2e^-=Mg²⁺，圖乙陽(yáng)極反應(yīng)式是Fe-2e^-═Fe²⁺，則圖乙中溶解n（Fe）=n（Mg）=$\frac{3.6g}{24g/mol}$=0.15mol，m（Fe）=0.15mol×56g/mol=8.4g，故D正確；
故選D．

點(diǎn)評(píng) 本題考查原電池和電解池原理，為高頻考點(diǎn)，明確原電池和電解池正負(fù)極、陰陽(yáng)極的判斷方法及各個(gè)電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：圖乙中陽(yáng)極上Fe失電子而不是溶液中陰離子失電子，陽(yáng)極生成的亞鐵離子要還原Cr₂O₇^2-，題目難度不大．