Question

含Cr₂O₇^2-的工業(yè)酸性廢水會造成鉻污染，排放前要進行如下處理：（Ⅰ）往工業(yè)廢水中加入適量的NaCl攪拌均勻；（Ⅱ）以Fe做兩電極進行電解，從而使溶液的pH不斷升高，廢水由酸性轉化為堿性，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，廢水達到排放標準．
（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-轉化為Cr³⁺時消耗了H⁺  ⑤NaCl在電解時轉化成了NaOH
A．⑤B．②④C．②③④D．①②③④
（2）兩極發(fā)生反應的電極反應式為
陽極：

 

；陰極：

 

．
（3）寫出Cr₂O₇^2-變成Cr³⁺的離子方程式

 

．
（4）

 

（填“能”或“不能”）改用石墨電極進行電解．

Answer 1

考點：電解原理

專題：電化學專題

分析：（1）陰極上發(fā)生氧化還原都消耗氫離子；
（2）Fe為電極進行電解時，陽極上鐵失電子發(fā)生氧化反應，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，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，導致無法生成鉻離子．

解答： 解：（1）陰極反應消耗H⁺，溶液中的氧化還原反應也消耗H⁺，導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，即Fe-2e^-═Fe²⁺，陰極上氫離子得電子發(fā)生還原反應，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⁺，反應的實質是：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用，還涉及氧化還原反應等知識點，明確各個電極上發(fā)生的反應是解本題關鍵，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．