Question

工业上处理含Cr₂O₇^2-的酸性工业废水常用以下方法：
①往工业废水里加入适量的NaCl，搅拌均匀；
②用Fe为电极进行电解，经过一段时间有Cr（OH）₃和Fe（OH）₃沉淀产生；
③过滤回收沉淀，废水达到排放标准．
试回答：
（1）电解时的电极反应：阳极

 

，阴极

 

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（2）Cr₂O₇^2-转变成Cr³⁺的离子反应方程式：

 

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（3）电解过程Cr（OH）₃、Fe（OH）₃沉淀是怎么产生的？

 

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（4）能否用Cu电极来代替Fe电极？

 

（填“能”或“不能”），简述理由

 

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Answer 1

考点：电解原理

专题：电化学专题

分析：（1）在电解池中，如果阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，据此书写电极反应；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，据此书写方程式；
（3）Fe³⁺、Cr³⁺在水溶液中会发生水解反应，当溶液的碱性达到一定程度就会生成氢氧化物沉淀；
（4）铜失去电子得到的阳离子是铜离子，该离子不具有还原性，不能和重铬酸根之间发生反应．

解答： 解：（1）用Fe为电极进行电解，阳极是活泼电极，则电极本身发生失电子的氧化反应，即Fe-2e^-═Fe²⁺，阴极上是阳离子发生得电子的还原反应，即2H⁺+2e^-═H₂↑，故答案为：Fe-2e^-═Fe²⁺；2H⁺+2e^-═H₂↑；
（2）Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，反应的实质是：6Fe²⁺+Cr₂O₇^2-+14H⁺═6Fe³⁺+2Cr³⁺+7H₂O，
故答案为：Cr₂O₇^2-具有强氧化性，可以将亚铁离子氧化为铁离子，自身被还原为2Cr³⁺，；
（3）在电解池的阴极发生反应2H⁺+2e^-═H₂↑，Cr₂O₇^2-与Fe²⁺反应的过程中，都将消耗大量的H⁺，使溶液pH上升，促使Fe³⁺、Cr³⁺水解并最终转化为Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀，
故答案为：在阴极反应及Cr₂O₇^2-与Fe²⁺反应的过程中，将消耗大量的H⁺，使溶液pH上升，促使Fe³⁺、Cr³⁺水解并最终转化为Fe（OH）₃、Cr（OH）₃沉淀；
（4）若用Cu电极来代替Fe电极，在阳极上铜失去电子得到的阳离子是铜离子，该离子不具有还原性，不能和重铬酸根之间发生反应，
故答案为：不能；因为阳极产生的Cu²⁺不能使Cr₂O₇^2-还原到低价．

点评：本题考查学生电解池的工作原理以及氧化还原反应型离子方程式的书写方法等知识，难度不大．