Question

【題目】工業上，常用Fe2(SO4)3溶液作腐蝕液，腐蝕銅質電路板得到廢液主要成分是FeSO4和CuSO4，含少量Fe2(SO4)3。某學習小組設計裝置從廢液中提取銅，如圖所示。已知:Fe2+失電子能力比OH- 強。下列說法正確的是

A. 電解初期陰極沒有銅析出，原因是2H++2e-=H2↑

B. 石墨極的電極反應式為2H2O+4e-=4H++O2↑

C. 若電路中轉移2mol電子，理論上有2molM從交換膜左側向右側遷移

D. 若將廢液2充入陽極室時可再生腐蝕液（硫酸鐵溶液）

Answer 1

【答案】D

【解析】

石墨極為陽極，陽極室的電解質是稀硫酸，陽極反應式為2H2O－4e-＝O2↑＋4H+，銅電極為陰極，根據氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+，初期沒有銅析出，發生Fe3++e-＝Fe2+，電解池中陰離子由陰極室移向陽極室，M為SO42-，據此結合電荷守恒和電解池原理分析解答。

A.依題意，廢液1含有Fe2+、Cu2+，少量的Fe3+，及少量的H+，氧化性：Fe3+＞Cu2+＞H+，初期沒有銅析出，是因為Fe3++e-＝Fe2+，故A錯誤；B.石墨極為陽極，陽極室的電解質是稀硫酸，陽極反應式為2H2O－4e-＝O2↑＋4H+，故B錯誤；C.電解池中陰離子由陰極室移向陽極室，M為SO42-，電路中轉移2 mol電子時，理論上遷移1 mol SO42-，故C錯誤；D.將硫酸亞鐵溶液充入陽極室，失去電子能力：Fe2+＞OH-，陽極反應式為Fe2+－e-＝Fe3+，SO42-由陰極室遷移到陽極室，獲得Fe2(SO4)3，故D正確；故選D。