Question

14．工業(yè)上處理含Cr₂O₇^2-的酸性工業(yè)廢水常用以下方法：①往工業(yè)廢水里加入適量的NaCl，攪拌均勻；②用Fe為電極進行電解，經(jīng)過一段時間有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀產(chǎn)生；③過濾回收沉淀，廢水達到排放標準．試回答：
（1）電解時陰極的電極反應式：2H⁺+2e^-=H₂↑．
（2）Cr₂O₇^2-轉變成Cr³⁺的離子反應方程式：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺=6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O．
（3）常溫下，Cr（OH）₃的溶度積常數(shù)K_sp=1×10^-32，溶液的pH=5時才能使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L．

Answer 1

分析 （1）在電解池中，如果陽極是活潑電極，則電極本身發(fā)生失電子的氧化反應，陰極上是陽離子發(fā)生得電子的還原反應，據(jù)此書寫電極反應；
（2）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⁺，據(jù)此書寫方程式；
（3）根據(jù)溶度積常數(shù)以及水的離子積常數(shù)來進行計算．

解答 解：（1）用Fe為電極進行電解，陽極是活潑電極，則電極本身發(fā)生失電子的氧化反應，即Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極上是陽離子發(fā)生得電子的還原反應，即2H⁺+2e^-═H₂↑，
故答案為：2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）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⁺，反應的實質是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案為：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O；
（3）當c（Cr³⁺）=10^-5mol/L時，溶液的c（OH^-）=$\root{3}{\frac{1{0}^{-32}}{1{0}^{-5}}}$=10^-9 mol/L，
c（H⁺）═$\frac{1{0}^{-14}}{1{0}^{-9}}$=10^-5mol/L，pH=5，
即要使c（Cr³⁺）降至10^-5mol/L，溶液的pH應調(diào)至5，
故答案為：5．

點評 本題考查了電解原理、難溶物溶度積的計算、題目難度中等，涉及的知識點較多，注意掌握電解原理、難溶物溶度積的概念及計算方法，試題培養(yǎng)了學生的分析、理解能力及化學計算能力．