Question

含Cr₂O₇^2﹣的工業(yè)酸性廢水會造成鉻污染，排放前要進(jìn)行如下處理：（Ⅰ）往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl攪拌均勻；（Ⅱ）以Fe做兩電極進(jìn)行電解，從而使溶液的pH不斷升高，廢水由酸性轉(zhuǎn)化為堿性，經(jīng)過一段時間有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀產(chǎn)生：（Ⅲ）過濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．

（1）在電解過程中，溶液pH不斷升高的原因可能是  

①電解時廢水的體積不斷減小  ②電解時H⁺在陰極被還原  ③作為陽極的Fe不斷溶解  ④Cr₂O₇^2﹣轉(zhuǎn)化為Cr³⁺時消耗了H⁺  ⑤NaCl在電解時轉(zhuǎn)化成了NaOH

A．⑤B．②④C．②③④D．①②③④

（2）兩極發(fā)生反應(yīng)的電極反應(yīng)式為

陽極：  ；陰極：    ．

（3）寫出Cr₂O₇^2﹣變成Cr³⁺的離子方程式   ．

（4）  （填“能”或“不能”）改用石墨電極進(jìn)行電解．

Answer 1

考點：  電解原理．

專題：  電化學(xué)專題．

分析：  （1）陰極上發(fā)生氧化還原都消耗氫離子；

（2）Fe為電極進(jìn)行電解時，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應(yīng)，陰極上氫離子放電生成氫氣，同時陰極附近有氫氧根離子生成；

（3）酸性條件下，Cr₂O₇^2﹣和亞鐵離子發(fā)生氧化還原反應(yīng)，生成鐵離子和鉻離子；

（4）如果改用石墨作電極，則陽極不能生成亞鐵離子，導(dǎo)致無法生成鉻離子．

解答：  解：（1）陰極反應(yīng)消耗H⁺，溶液中的氧化還原反應(yīng)也消耗H⁺，導(dǎo)致溶液中氫離子濃度降低，從而使溶液pH升高，故選：B；

（2）Fe為電極進(jìn)行電解時，陽極是活潑電極，則電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，即Fe﹣2e^﹣═Fe²⁺，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^﹣═H₂↑，故答案為：Fe﹣2e^﹣═Fe²⁺；2H⁺+2e^﹣═H₂↑；

（3）Cr₂O₇^2﹣具有強氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr³⁺，反應(yīng)的實質(zhì)是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2﹣+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，

故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2﹣+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；

（4）若用石墨做電極，則無法產(chǎn)生還原劑Fe²⁺，從而使Cr₂O₇^2﹣無法還原為Cr³⁺變成沉淀除去，所以不能用石墨作電極，故答案為：不能．

點評：  本題考查了電解池原理的應(yīng)用，還涉及氧化還原反應(yīng)等知識點，明確各個電極上發(fā)生的反應(yīng)是解本題關(guān)鍵，注意：活潑金屬作陽極時，陽極上金屬失電子而不是溶液中陰離子失電子，為易錯點，題目難度中等．