Question

7．某科研小組設計如圖所示裝置，利用甲烷堿性燃料電池電解工業(yè)酸性含鉻廢水（主要含Cr₂O₇^2-）．電解池中用Fe作電極電解含Cr₂O₇^2-的酸性廢水，隨著電解進行，在陰極附近溶液pH升高，產生Cr（OH）₃．回答下列問題：
（1）燃料電池負極的反應式為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O．
（2）用該方法處理廢水時，若有0.01mol Cr₂O₇^2-．完全反應時，最后得到沉淀的質量至少是2.06g．

Answer 1

分析 （1）甲烷燃料堿性電池中，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水；
（2）根據原子守恒計算生成n[Cr（OH）₃]，再根據m=nM計算其質量．

解答 解：（1）甲烷燃料堿性電池中，負極上甲烷失電子和氫氧根離子反應生成碳酸根離子和水，電極反應式為CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O，故答案為：CH₄+10OH^--8e^-=CO₃^2-+7H₂O；
（2）根據原子守恒計算生成n[Cr（OH）₃]=2n（Cr₂O₇^2-）=2×0.01mol=0.02mol，m[Cr（OH）₃]=nM=0.02mol×103g/mol=2.06g，
故答案為：2.06．

點評 本題考查電解原理，為高頻考點，側重考查電極反應式的書寫、物質的量有關計算，難點是電極反應式的書寫，要結合電解質溶液酸堿性書寫，題目難度不大．