Question

工業(yè)廢水中常含有一定量的Cr₂O，會對人類及生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生很大損害，電解法是一種行之有效的除去鉻的方法之一。該法用Fe和石墨作電極電解含Cr₂O的酸性廢水，最終將鉻轉(zhuǎn)化為Cr(OH)₃沉淀，達到凈化目的。某科研小組利用以上方法處理污水，設(shè)計了熔融鹽電池和污水電解裝置如下圖所示。

（1）Fe電極為          （填“M”或“N”）；電解時        (填“能”或“不能”)否用Cu電極來代替Fe電極，理由是                                                                 。

（2）陽極附近溶液中，發(fā)生反應(yīng)的離子方程式是                                          ；陰極附近的沉淀有                    。

（3） 圖中熔融鹽燃料電池是以熔融碳酸鹽為電解質(zhì)、CH₄為燃料、空氣為氧化劑、稀土金屬材料為電極的新型電池。已知，該熔融鹽電池的負極的電極反應(yīng)是CH₄–8e^–+4CO₃^2–==5CO₂+2H₂O，則正極的電極反應(yīng)式為                                                              。

（4）實驗過程中，若電解池陰極材料質(zhì)量不變，產(chǎn)生4.48L（標準狀況）氣體時，熔融鹽燃料電池消耗CH₄的體積為                     L（標準狀況）。

(5)  已知某含Cr₂O的酸性工業(yè)廢水中鉻元素的含量為104.5 mg·L^－1，處理后鉻元素最高允許排放濃度為0.5 mg·L^－1。處理該廢水1 000 m³并達到排放標準至少消耗鐵的質(zhì)量為      kg。

Answer 1

 (1)M（1分）     不能（1分）  

 因陽極產(chǎn)生的Cu^2＋不能還原Cr₂O₇^2-（2分）。

(2)Cr₂O＋6Fe^2＋＋14H^＋===2Cr^3＋＋6Fe^3＋＋7H₂O（2分）  

 有Cr(OH)₃  (1分)  Fe(OH)₃（1分）

(3)O₂+2CO₂+4e^–==2CO₃^2–  （或2O₂+4CO₂+8e^–==4CO₃^2–）   （2分）

(4)1.12（2分）

(5)336 （2分）