题目内容

电解法处理酸性含铬废水(主要含有Cr2O72-)时,以铁板作阴、阳极,处理过程中存在反应
Cr2O72-+6Fe2++14H+=2Cr3++6Fe3++7H2O,最后Cr3+以Cr(OH)3形式除去,下列说法不正确的是


  1. A.
    阳极反应为Fe-2e-=Fe2+
  2. B.
    电解过程中溶液pH不会变化
  3. C.
    过程中有Fe(OH)3沉淀生成
  4. D.
    电路中每转移12 mol电子,最多有1 mol Cr2O72-被还原
B
由题干信息可知其反应原理为:阳极(Fe):Fe―2e=Fe2+;阴极(Fe):2H++2e-=H2↑,因H+不断在阴极上得电子成为H2而析出,且Cr2O72-与Fe2+的反应也在消耗H+,使得溶液由酸性变为中性,再由中性变为碱性,Cr3++3OH=Cr(OH)3↓, Fe3++3OH=Fe(OH)3↓,所以A、C项正确,B不正确。D项,由阳极反应及总反应知,电路中每转移12mol电子,则生成6molFe2+,所以有1molCr2O72-被还原,D正确。
考点定位:考查电解原理的应用。解题关键是金属铁作阳极,参与电极反应,生成的Fe2+使Cr2O72-被还原。难度较大。
练习册系列答案
相关题目
含铬化合物有毒,对人畜危害很大.因此含铬废水必须进行处理才能排放.
已知:
(1)在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去.
①写出Cr2O72-与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-

②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因
Cr(OH)3+OH-═CrO2-+2H2O
Cr(OH)3+OH-═CrO2-+2H2O

(2)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解.阳极区生成的Fe2+和Cr2O72一发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH结合成氢氧化物沉淀而除去.
①写出阴极的电极反应式
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-
2H++2e-=H2↑或2H2O+2e-=H2↑+2OH-

②电解法中加入氯化钠的作用是
增强溶液导电性
增强溶液导电性

(3)某化学兴趣小组以含+6价铬和+2价锰的工业废水为试样,研究铁屑用量和pH对废水中铬、锰去除率的影响.
①取100mL废水于250mL三角瓶中,调节pH到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如图1所示.则在pH一定时,废水中铁屑用量为
15%
15%
时,锰、铬去除率最好.

②取100mL废水于250mL三角瓶中,加入规定量铁粉,调成不同的pH.得到pH对铬和锰去除率的影响如图2所示.则在铁屑用量一定时,废水pH=
4
4
时锰、铬去除率最好.

(12分)含铬化合物有毒,对人畜危害很大。因此含铬废水必须进行处理才能排放。

已知:

(1)在含+6价铬的废水中加入一定量的硫酸和硫酸亚铁,使+6价铬还原成+3价铬;再调节溶液pH在6~8之间,使Fe3+和Cr3+转化为Fe(OH)3、Cr(OH)3沉淀而除去。

①写出Cr2O72―与FeSO4溶液在酸性条件下反应的离子方程式           

②用离子方程式表示溶液pH不能超过10的原因           

(2)将含+6价铬的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解。阳极区生成的Fe2+和Cr2O72发生反应,生成的Fe3+和Cr3+在阴极区与OH结合成氢氧化物沉淀而除去。

①写出阴极的电极反应式           

     ②电解法中加入氯化钠的作用是           

(3)某化学兴趣小组以含+6价铬和+2价锰的工业废水为试样,研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响。

①取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图9所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为         时,锰、铬去除率最好。

②取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图10所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=         时锰、铬去除率最好。

 

铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:
方法一、还原法:
(Ⅰ)在酸性介质中用FeSO4、NaHSO3等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下:

请回答下列问题:
(1)上述流程①发生反应的离子方程式是                                 。    
(2)若在① 使FeSO4适当过量、空气适量,可产生具有磁性、组成类似于铁氧体(Fe3O4或FeO·Fe2O3)的复合氧化物(·yO)(注:X可以是分数),变废为宝。则控制空气适量的目的是                 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是                         。假设处理含1 mol Cr2O72的废水至少需要加入10mol FeSO4·7H2O则复合氧化物(·yO)化学式是            
(Ⅱ)研究发现,用铁粉作还原剂不仅可以除去Cr6+,还能除去废水中的少量Mn2+,现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响,
(3)取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为   时锰、铬去除率最好
(4)取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=   时锰、铬去除率最好

方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3在阴极区与OH结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。
(5)写出此阴极反应的电极方程式                                  
(6)现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。

铬的化合物有毒,由于+6价Cr的强氧化性,其毒性是+3价Cr毒性的100倍。因此,必须对含铬的废水进行处理。目前研究和采用的处理方法主要有:

方法一、还原法:

(Ⅰ)在酸性介质中用FeSO4、NaHSO3等将+6价Cr还原成+3价Cr。具体流程如下:

请回答下列问题:

(1)上述流程①发生反应的离子方程式是                                 。    

(2)若在① 使FeSO4适当过量、空气适量,可产生具有磁性、组成类似于铁氧体(Fe3O4或FeO·Fe2O3)的复合氧化物(·yO)(注:X可以是分数),变废为宝。则控制空气适量的目的是                 ,使铁氧体分离出来较简便的方法是                         。假设处理含1 mol Cr2O72的废水至少需要加入10mol FeSO4·7H2O则复合氧化物(·yO)化学式是            

(Ⅱ)研究发现,用铁粉作还原剂不仅可以除去Cr6+,还能除去废水中的少量Mn2+,现研究铁屑用量和pH值对废水中铬、锰去除率的影响,

(3)取100mL废水于250 mL三角瓶中,调节pH值到规定值,分别加入不同量的废铁屑.得到铁屑用量对铬和锰去除率的影响如下图1所示。则在pH一定时,废水中铁屑用量为   时锰、铬去除率最好

(4)取100mL废水于250 mL三角瓶中,加入规定量的铁粉,调成不同的pH值。得到pH值对铬和锰去除率的影响如下图2所示。则在铁屑用量一定时,废水pH=   时锰、铬去除率最好

方法二、电解法:将含+6价Cr的废水放入电解槽内,用铁作阳极,加入适量的氯化钠进行电解:阳极区生成的Fe2+和Cr2O72-发生反应,生成的Fe3+和Cr3在阴极区与OH结合生成Fe(OH)3和Cr(OH)3沉淀除去。

(5)写出此阴极反应的电极方程式                                  

(6)现用上法处理1×104 L含铬(+6价)78 mg / L的废水,电解时阳极物质消耗的质量至少为________kg。

 

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