题目内容
【题目】工业上为了处理含有Cr2O
酸性工业废水,采用下面的处理方法:往工业废水中加入适量的NaCl,以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成,经处理后的工业废水中铬(Cr)的含量已低于排放标准。请回答下列问题:
(1)电极反应式:阳极___,阴极___。
(2)写出Cr2O
变为Cr3+的离子方程式___。
(3)工业废水pH升高的原因___。
(4)该装置中不能改用石墨电极,原因是___。
【答案】Fe-2e-=Fe2+ 2H++2e-=H2↑ Cr2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O 电解时H+在阴极上不断放电;Fe2+还原Cr2O
消耗H+,使溶液中[H+]减小,pH增大;生成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀 若用石墨电极,不能提供还原剂Fe2+,无法使Cr2O
还原而除去
【解析】
该电解池以Fe为电极进行电解,经过一段时间,有Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀生成,说明电解过程中Fe作为阳极被氧化成Fe2+,生成的Fe2+将Cr2O
还原生成Fe3+和Cr3+,阴极水电离出的氢离子放电生成氢气,同时产生氢氧根,继而和Fe3+和Cr3+生成沉淀。
(1)根据分析可知Fe作阳极,所以电极方程式为Fe-2e-=Fe2+;阴极水电离出的氢离子放电生成氢气,电极方程式为2H++2e-=H2↑;
(2)Fe2+将Cr2O
还原生成Fe3+和Cr3+,根据电子守恒和元素守恒可得离子方程式为Cr2O
+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O;
(3)电解时H+在阴极上不断放电;Fe2+还原Cr2O
消耗H+,使溶液中氢离子浓度减小,pH增大,生成Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀;
(4)若用石墨电极,不能提供还原剂Fe2+,无法使Cr2O
还原而除去。