Question

（6分）高鐵酸鉀是20世紀70年代以來開發的一種繼臭氧、過氧化氫、二氧化氯之后一種新型水處理劑,它能快速殺滅水中的細菌和病毒,且不會生成三氯甲烷、氯代酚等次級衍生物。高鐵酸根（FeO₄^2－）在溶液中呈紫紅色，溶液的pH對高鐵酸根穩定性的影響很大,當pH值為10-11時非常穩定，而當pH<7.5時,穩定性明顯下降,分解放出氧氣,并析出具有高度吸附活性的無機絮凝劑Fe(OH)₃。電解法制備高鐵酸鉀原理如右圖所示。

(1)   電解質溶液應選用______________
A、NaOH溶液            B、NaCl溶液    C、稀硫酸
(2) 電解過程中可能觀察到的實驗現象有           。
(3) 生成高鐵酸根（FeO₄^2－）的電極反應是            。

Answer 1

(1)A   (2)鐵電極附近溶液變為紫紅色，石墨電極上有無色氣體生成，鐵電極變細
(3)Fe＋8OH^－－6e^－= FeO₄^2－＋4H₂O。

試題分析：（1）FeO₄^2－在pH值為10-11時非常穩定，所以電解質溶液應該選A。（2）鐵是陽極，石墨是陰極，陽極鐵失電子變成FeO₄^2－，電極反應為Fe＋8OH^－－6e^－= FeO₄^2－＋4H₂O，所以鐵電極變細，陽極附近溶液變為紫紅色，陰極H⁺得電子變氫氣，電極反應是2H⁺+2e^-=H₂，所以陰極有無色氣體生成。
點評：電解中最關鍵的是準確判斷出電極上離子的放電順序。在判斷電解產物時，首先判斷陽極電極材料。如果是活性電極，則電極本身失去電子。如果是惰性電極，則溶液中的陰離子失去電子。而陰極是溶液中的陽離子得到電子，所以需要熟練記住常見離子的放電順序。