题目内容
【题目】工业含铬(Cr)废水的处理原理是将Cr2O72－转化为Cr3＋，再将Cr3＋转化为沉淀．废水pH与Cr2O72－转化为Cr3＋的关系如图1，实验室模拟工业电解法处理含铬废水的装置如图2：
有关数据如下表所示：
沉淀物 | Fe(OH)3 | Fe(OH)2 | Cr(OH)3 |
开始沉淀的pH | 1.9 | 7.5 | 4.3 |
完全沉淀的pH | 3.4 | 9.7 | 7.6 |
请根据以上知识回答下列问题：
(1)含铬废水预处理的方法是 。
(2)电解过程中阳极质量减小，阴极有气体产生，写出两极的电极反应式：
阳极 ，阴极 。
(3)写出Cr2O72－转化为Cr3＋的离子方程式： 。
(4)每处理1molCr2O72－，外电路中转移 mol电子。
(5)电解过程中解液的pH (填增大、减小或不变)
(6)处理过程中，当废水颜色不再发生明显变化时，切断电源，取出电极。此时，溶液中的阳离子有Fe2＋、Fe3＋、Cr3＋，若想用调节pH的方法得到纯净的Cr(OH)3沉淀，应先向溶液中加入适量的 ，再调节pH= ，过滤后继续调节pH= 8。
【答案】(1)调节pH值至1左右
(2)阳极：Fe-2e－=Fe2＋ 阴极：2H＋+2e－
H2↑
(3)Cr2O72－+6Fe2＋+14H＋ 2Cr3＋+6Fe3＋+7H2O
(4)12 (5)增大 (6)H2O2 pH=4(其它合理答案亦可)
【解析】
试题分析：(1)根据废水pH与Cr2O72-转化为Cr3+的关系图1可知：当pH为1时，Cr2O72-转化为Cr3+的转化率接近100%，
(2)阳极材料为Fe发生氧化，电极反应式为Fe-2e－=Fe2＋ ；阴极，根据放电顺序阴极上是电解质中氢离子得电子的反应，即2H++2e=H2↑；
(3)在电解池中，阳极是活泼金属铁电极时，则电极本身失去电子，即Fe-2e-=Fe2+，重铬酸根具有强氧化性，能将生成的亚铁离子氧化为三价，即6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O；
(4)由6Fe2++Cr2O72-+14H+=6Fe3++2Cr3++7H2O可知，每处理1molCr2O72－，需要6molFe2+，外电路中转移12mol电子。
(5)电解过程中阴极H+放电，发生还原反应，除Cr时也要消耗H+，则电解液的pH增大；
(6)根据Fe2＋、Fe3＋、Cr3＋完全沉淀时的溶液pH可知，在沉淀Cr3＋时需要先将Fe2＋氧化为Fe3＋，为不引入新的杂质，同时考虑环境的污染，可选择使用H2O2氧化Fe2＋，先调节溶液pH=(3.4~4.3)使Fe3+完全沉淀，而Cr3+不沉淀，过滤后继续调节pH= 8，促进Cr3+完全沉淀。
