Question

20．工业酸性废水中的Cr₂O₇^2-可转化为Cr³⁺除去，实验室用电解法模拟该过程，结果如表所示（实验开始时溶液体积为50mL，Cr₂O₇^2-的起始浓度、电压、电解时间均相同）．下列说法中，不正确的是（　　）

实验	①	②	③
电解条件	阴、阳极均为石墨	阴、阳极均为石墨， 滴加1mL浓硫酸	阴极为石墨，阳极为铁，滴加1mL浓硫酸
Cr2O72-的去除率/%	0.922	12.7	57.3

• A． 对比实验①②可知，降低pH可以提高Cr₂O₇^2-的去除率
• B． 实验②中，Cr₂O₇^2-在阴极放电的电极反应式是Cr₂O₇^2-+6e^-+14H⁺═2Cr³⁺+7H₂O
• C． 实验③中，Cr₂O₇^2-去除率提高的原因是Cr₂O₇^2-+6 Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O
• D． 实验③中，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr₂O₇^2-被还原

Answer 1

分析 A．对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr₂O₇^2-的去除率越大；
B．实验②中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子发生还原反应；
C．实验③中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子，且溶液中的亚铁离子也能还原Cr₂O₇^2-；
D．实验③中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子，且溶液中的亚铁离子也能还原Cr₂O₇^2-，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr₂O₇^2-在阴极上被还原，且溶液中还有Cr₂O₇^2-被还原．

解答 解：A．对比实验①②，这两个实验中只有溶液酸性强弱不同，其它外界因素都相同，且溶液的pH越小，Cr₂O₇^2-的去除率越大，所以降低pH可以提高Cr₂O₇^2-的去除率，故A正确；
B．实验②中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子发生还原反应，电极反应式为Cr₂O₇^2-+6e^-+14H⁺═2Cr³⁺+7H₂O，故B正确；
C．实验③中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子，且溶液中的亚铁离子也能还原Cr₂O₇^2-，离子方程式为Cr₂O₇^2-+6Fe²⁺+14H⁺═2Cr³⁺+6Fe³⁺+7H₂O，所以导致Cr₂O₇^2-去除率提高，故C正确；
D．实验③中，Cr₂O₇^2-在阴极上得电子，且溶液中的亚铁离子也能还原Cr₂O₇^2-，理论上电路中每通过6 mol电子，则有1 mol Cr₂O₇^2-在阴极上被还原，且溶液中还有1molCr₂O₇^2-被Fe²⁺还原，所以一共有2 mol Cr₂O₇^2-被还原，故D错误；
故选D．

点评 本题考查电解原理，为高频考点，明确离子放电顺序及电解原理是解本题关键，注意：活泼金属作阳极时，阳极上金属失电子而不是溶液中阴离子失电子，易错选项是D．