Question

工業(yè)上處理含Cr₂O₇^2-的酸性工業(yè)廢水用以下方法：①往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl，攪拌均勻；②用Fe為電極進(jìn)行電解，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀產(chǎn)生；③過(guò)濾回收沉淀，廢水達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)．試回答：
（1）電解時(shí)的電極反應(yīng)：陽(yáng)極

 

陰極：

 

（2）寫出Cr₂O₇^2-轉(zhuǎn)變成Cr³⁺的離子反應(yīng)方程式

 

（3）電解過(guò)程中Cr（OH）₃、Fe（OH）₃沉淀是怎樣產(chǎn)生的？

 

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Answer 1

考點(diǎn)：電解原理

專題：電化學(xué)專題

分析：（1）在電解池中，如果陽(yáng)極是活潑電極，則電極本身發(fā)生失電子的氧化反應(yīng)，陰極上是陽(yáng)離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，據(jù)此書(shū)寫電極反應(yīng)；
（2）Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)氧化性，可以將亞鐵離子氧化為鐵離子，自身被還原為2Cr³⁺，據(jù)此書(shū)寫方程式；
（3）Fe³⁺、Cr³⁺在水溶液中會(huì)發(fā)生水解反應(yīng)，當(dāng)溶液的堿性達(dá)到一定程度就會(huì)生成氫氧化物沉淀．

解答： 解：（1）用Fe為電極進(jìn)行電解，陽(yáng)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⁺，陰極上是陽(yáng)離子發(fā)生得電子的還原反應(yīng)，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案為：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有強(qiáng)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(shí)質(zhì)是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺=2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O；
（3）在電解池的陰極發(fā)生反應(yīng)2H⁺+2e^-═H₂↑，Cr₂O₇^2-與Fe²⁺反應(yīng)的過(guò)程中，都將消耗大量的H⁺，使溶液pH上升，促使Fe³⁺、Cr³⁺水解并最終轉(zhuǎn)化為Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀，
故答案為：隨著電解過(guò)程的進(jìn)行，溶液的酸性逐漸減弱，堿性逐漸增強(qiáng)，最后就生成了Cr（OH）₃、Fe（OH）₃沉淀．

點(diǎn)評(píng)：本題考查學(xué)生電解池的工作原理以及氧化還原反應(yīng)型離子方程式的書(shū)寫方法等知識(shí)，難度不大．